緒論：寫(xiě)作既是個(gè)人情感的抒發(fā)，也是對(duì)學(xué)術(shù)真理的探索，歡迎閱讀由發(fā)表云整理的11篇超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)范文，希望它們能為您的寫(xiě)作提供參考和啟發(fā)。
Abstract: to a tall building for, and to adapt the building structure system, structure and arrangement of the conceptual design is not absolute but reasonable structure design should be the only. Based on many years of work experience, and structure design of a high-rising structure is analyzed, in order to offer reference for the same.
Keywords: tall building; Structure design
中圖分類(lèi)號(hào)：TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)
超高層的結(jié)構(gòu)體系選擇與低層、多層的建筑相比，超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)顯得十分重要。不同的建筑結(jié)構(gòu)體系選擇可以對(duì)建筑的樓層數(shù)目、平面布置、施工技術(shù)要求、各種管道的布置及投資多少等產(chǎn)生最為直接的影響。超高層的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
1 水平力是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要因素。有研究證明，樓房的自重與樓面的載荷在豎向放人構(gòu)件中所產(chǎn)生的彎矩與軸力大小僅僅是與樓房的高度一次方形成正比，但是水平載荷對(duì)與建筑所產(chǎn)生的傾覆力矩以及軸力的大小則是與樓房的高度二次方形成正比。因此在超高層的建筑設(shè)計(jì)中，水平力是設(shè)計(jì)主要因素。
2 軸向變形是不可忽視的。當(dāng)樓層十分高時(shí)，由于樓房的自重而產(chǎn)生的軸向壓應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致樓房的中柱產(chǎn)生出較大軸向變形，會(huì)直接導(dǎo)致連續(xù)梁的中間支座處負(fù)彎矩值直接減小，從而導(dǎo)致跨中正彎矩值與端支座的負(fù)彎矩值增大。
3 側(cè)移做為控制指標(biāo)。超高層的建筑結(jié)構(gòu)側(cè)移隨著高度增加會(huì)迅速的增大(側(cè)移量和樓層之間高度四次方是正比關(guān)系)，所以結(jié)構(gòu)側(cè)移是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。
4 抗震設(shè)計(jì)的要求更高。超高層的建筑抗震設(shè)計(jì)必須要做到“三水準(zhǔn)”要求，即“小震不壞，中震可修，大震不倒”。
二、工程概況
某大廈由一棟30層寫(xiě)字樓、一棟2層商業(yè)附樓和4層地下室組成，總建筑面積90149m2，屋面結(jié)構(gòu)高度18280m、停機(jī)坪結(jié)構(gòu)高度19320m。
三、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1 結(jié)構(gòu)選型
本工程采用鋼筋混凝土框架一核心筒結(jié)構(gòu)，雖然其結(jié)構(gòu)承載能力和抗變形能力比筒中筒結(jié)構(gòu)差，但避免了結(jié)構(gòu)豎向抗側(cè)力構(gòu)件的轉(zhuǎn)換，滿(mǎn)足了建筑立面效果和使用要求。為解決建筑首層層高120m、結(jié)構(gòu)高度超限及減小柱截面等問(wèn)題，下部若干層采用鋼管混凝土組合柱，樓蓋采用現(xiàn)澆普通鋼筋混凝土梁板體系。
承載力和水平位移計(jì)算時(shí)，基本風(fēng)壓均按重現(xiàn)期為100年的0．90kN／m3取值，(廣東省實(shí)施《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》JG13―2002補(bǔ)充規(guī)定DBJ/Tl5―46―2005尚未頒布)。由于結(jié)構(gòu)側(cè)向位移不滿(mǎn)足限值要求，在第3O層利用建筑避難層，設(shè)置了鋼筋混凝土桁架的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層，結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層是一把雙刃劍，雖然可提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)移剛度，也使得結(jié)構(gòu)豎向剛度突變，所以結(jié)構(gòu)加強(qiáng)層及相鄰層按《高規(guī)》要求進(jìn)行了加強(qiáng)處理。
2 超限措施
本工程結(jié)構(gòu)平面形狀規(guī)則、剛度和承載力分布均勻，豎向體型也規(guī)則和均勻、結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件上下連續(xù)貫通(如圖1)，除結(jié)構(gòu)高度超過(guò)適用限值外，其它指標(biāo)通過(guò)調(diào)整后均達(dá)到未超限。
圖1 結(jié)構(gòu)布置平面圖
由于結(jié)構(gòu)高度超限、而且首層層高12.0m，超限應(yīng)對(duì)措施把首層及下部若干層的結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件作為加強(qiáng)的重點(diǎn)：l～15層框架柱采用鋼管混凝土組合柱、1～2層核心筒剪力墻四角附加型鋼暗柱、首層抗震等級(jí)提高一級(jí)。鋼管混凝土柱有著卓越的承載能力和變形能力，但其防腐和防火材料不僅造價(jià)較高還有時(shí)效性，需考慮今后的維修保養(yǎng)，鋼管混凝土疊合柱及鋼管混凝土組合柱可彌補(bǔ)這方面的缺陷。核心筒剪力墻四角附加型鋼暗柱，以解決由于首層層高較大，使得剪力墻端部應(yīng)力集中的問(wèn)題，并提高剪力墻的承載能力和抗變形能力。
四、鋼管混凝土組合柱的梁柱節(jié)點(diǎn)
在工程中往往僅在框架柱中采用鋼管混凝土，而框架梁則采用普通鋼筋混凝土，鋼管混凝土柱和鋼筋混凝土梁的連接節(jié)點(diǎn)成為工程中難點(diǎn)之一。目前常用的連接節(jié)點(diǎn)有：鋼牛腿法、雙梁法、環(huán)梁法、鋼管開(kāi)大洞后補(bǔ)強(qiáng)法及純鋼筋混凝土節(jié)點(diǎn)法等，本工程采用在鋼管上開(kāi)穿鋼筋小孔的連接節(jié)點(diǎn)，為連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)提供多一種選擇。
1 鋼管開(kāi)小孔的連接節(jié)點(diǎn)構(gòu)造(如圖2)。鋼管上開(kāi)穿鋼筋小孔的連
接節(jié)點(diǎn)做法要點(diǎn)如下：
圖2鋼筋穿鋼管立面圖
① 鋼管開(kāi)小孔：小孔直徑D=鋼筋直徑+10mm，小孔水平間距：3×D，小孔垂直間距=2×D；
②鋼管水平加強(qiáng)環(huán)：梁頂面和梁底面各設(shè)置一道，環(huán)板寬度：鋼管混凝土柱時(shí)，取0.10倍鋼管直徑、鋼管混凝土疊合柱時(shí)，取65~100mm；環(huán)板厚度=0.5t且≥16mm(t為鋼管壁厚)；
③鋼管豎向短加勁肋：緊貼水平加強(qiáng)環(huán)，肋寬=環(huán)板寬一15mm，肋厚=環(huán)厚，長(zhǎng)度為200mm，布置在梁開(kāi)孔部位的兩側(cè)和中間；
④梁鋼筋盡量采用直徑較大的HRB400級(jí)鋼筋，以減少鋼管開(kāi)孔數(shù)量。在鋼管混凝土疊合柱時(shí)，部分梁鋼筋可以在鋼筋混凝土柱區(qū)域穿過(guò)。
2 鋼管開(kāi)小孔連接節(jié)點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)
①鋼管開(kāi)小孔后對(duì)鋼管截面削弱不大，梁鋼筋穿過(guò)小孔后剩余的縫隙很小，鋼管對(duì)管芯混凝土的約束力基本沒(méi)減少，不影響鋼管混凝土柱的承載能力和變形能力；②梁鋼筋直接穿過(guò)鋼管后，梁可以可靠的傳遞內(nèi)力，梁長(zhǎng)范圍內(nèi)的剛度保持不變，結(jié)構(gòu)受力分析與實(shí)際相同。(鋼牛腿法和鋼管開(kāi)大洞后補(bǔ)強(qiáng)法，在梁端范圍內(nèi)有相當(dāng)長(zhǎng)度的型鋼，使得梁剛度急劇變化)；③在設(shè)置水平加強(qiáng)環(huán)和豎向短加勁肋補(bǔ)強(qiáng)后，鋼管在節(jié)點(diǎn)區(qū)是連續(xù)的，節(jié)點(diǎn)的剛性不受影響，滿(mǎn)足“強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”的要求；④ 現(xiàn)場(chǎng)施工較方便，即使圓弧形梁鋼筋也可順利穿過(guò)；⑤節(jié)點(diǎn)補(bǔ)強(qiáng)所用材料比鋼牛腿法和鋼管開(kāi)大洞法減少很多，造價(jià)較低。
五、剪力墻平面外對(duì)梁端嵌固作用的分析
對(duì)于框架一核心筒結(jié)構(gòu)，部分框架粱要支撐在剪力墻平面外方向，剪力墻平面外對(duì)梁端嵌固作用究竟如何，其研究文獻(xiàn)較少，設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范也沒(méi)有涉及。影響剪力墻平面外對(duì)梁端嵌固作用的主要因素：墻平面外對(duì)粱端嵌固作用的有效長(zhǎng)度、墻線剛度與梁線剛度之比和墻在該層的軸壓力等等。目前常用的計(jì)算分析軟件雖然具有墻元平面外剛度分析功能，但未考慮墻平面外對(duì)梁端嵌固作用的有效長(zhǎng)度，當(dāng)遇到墻肢很長(zhǎng)或筒體墻肢空間剛度很大情況時(shí)，計(jì)算分析軟件會(huì)高估了墻平面外對(duì)梁端的嵌固作用，使得梁端負(fù)彎矩計(jì)算值要大于實(shí)際值，本工程應(yīng)對(duì)措施如下：
1 采用梁端增加水平腋方法，用以直接增加墻平面外對(duì)梁端嵌固作用有效長(zhǎng)度；
2 采用增加墻邊框梁方法(如圖3)，用以增加墻平面外對(duì)梁端嵌固的局部剛度。墻邊框梁截面寬度應(yīng)不小于0．4倍梁縱筋錨固長(zhǎng)度，墻邊框梁截面高度應(yīng)大于樓面梁截面高度，為保證梁端剪力通過(guò)墻邊框梁均勻傳遞到墻上，墻邊框梁寬出墻厚處用斜角過(guò)渡；
3 為保證梁正截面設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際受力情況，梁端計(jì)算彎矩可以采用“調(diào)幅再調(diào)幅”方法，即分析計(jì)算時(shí)設(shè)定梁端負(fù)彎矩調(diào)幅系數(shù)后，配筋時(shí)再局部手算調(diào)幅。“調(diào)幅再調(diào)幅”時(shí)，應(yīng)考慮構(gòu)件的剛度、內(nèi)力重分布的充分性、裂縫的開(kāi)展及變形滿(mǎn)足使用要求。
圖3墻邊框梁的設(shè)置
六、核心筒外墻的連梁設(shè)計(jì)
核心筒外墻的連粱縱筋計(jì)算超筋是非常普遍的情況，《高規(guī)》對(duì)連粱超筋有專(zhuān)門(mén)的處理措施，而且研究文獻(xiàn)也少，但計(jì)算模型的選取也是重要因素之就一。
《高規(guī)》規(guī)定，跨高比小于5時(shí)按連梁考慮，即連梁屬于深彎粱和深粱的范疇，其正截面承載力計(jì)算時(shí)，已不能按桿系考慮，也就是已不符合平截面假定，但許多分析軟件仍然把連梁按桿系計(jì)算，其計(jì)算偏差當(dāng)然是很大了。
按“強(qiáng)墻弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”原則進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)時(shí)，雖然《高規(guī)》對(duì)連梁設(shè)計(jì)有具體要求，但這個(gè)“弱”要到什么程度，還是取決于設(shè)計(jì)者的理解和經(jīng)驗(yàn)。
本工程核心筒外墻的連梁按《高規(guī)》要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，除連梁均配置了交叉暗撐外，對(duì)非底部加強(qiáng)部位剪力墻的邊緣構(gòu)件也進(jìn)行了加強(qiáng)處理，以滿(mǎn)足“多道抗震防線’和“強(qiáng)墻弱梁”的要求。
關(guān)鍵詞：
復(fù)雜高層建筑；超高層建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)類(lèi)型
隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程的不斷加快，復(fù)雜高層與超高層建筑工程的項(xiàng)目建設(shè)需求越來(lái)越大。然而，其建設(shè)設(shè)計(jì)過(guò)程的復(fù)雜程度也在不斷加深，尤其是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。做好結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作是保障建筑物使用安全性和經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵。對(duì)于復(fù)雜高層建筑或者是超高層建筑，要根據(jù)它們所承受的不同強(qiáng)度來(lái)開(kāi)展抗震設(shè)防烈度的設(shè)計(jì)工作。
1建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案的選擇
1.1結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇在設(shè)計(jì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)方案選擇的合理性是決定其建設(shè)質(zhì)量的關(guān)鍵。對(duì)于復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)方案的選擇，如果沒(méi)有根據(jù)實(shí)際工程情況進(jìn)行，就很容易導(dǎo)致建設(shè)后期中的調(diào)整。這就在一定程度上增加了復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)難度，從而為建筑設(shè)計(jì)單位帶來(lái)較大的修改工作量和經(jīng)濟(jì)損失。因而，復(fù)雜高層與超高層建筑的設(shè)計(jì)單位在結(jié)構(gòu)方案的選擇過(guò)程中，應(yīng)充分結(jié)合相關(guān)的建筑結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并將其應(yīng)用到設(shè)計(jì)當(dāng)中。對(duì)于結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇，設(shè)計(jì)人員不僅要將工程建設(shè)地的巖土工程地質(zhì)條件考慮在內(nèi)，還要將抗震設(shè)防烈度的要求考慮在內(nèi)。這樣才能降低工程建設(shè)企業(yè)復(fù)雜高層與超高層建筑工程的造價(jià)。由此可以看出，在選擇結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)類(lèi)型時(shí)，需要認(rèn)真考慮工程的造價(jià)和施工的合理性。
1.2結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇要點(diǎn)結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇應(yīng)注重復(fù)雜高層與超高層建筑的概念設(shè)計(jì)。由大量的設(shè)計(jì)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)得出，在復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，要盡可能地提升建筑結(jié)構(gòu)的均勻性和規(guī)則性，保證建筑工程結(jié)構(gòu)的傳力途徑直接而清晰，尤其是結(jié)構(gòu)豎向和抗側(cè)力的傳力途徑。隨著建筑行業(yè)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，如何實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的建設(shè)目標(biāo)已經(jīng)成為研究人員重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。
2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1抗震設(shè)防烈度復(fù)雜高層與超高層建筑抗震設(shè)防烈度的設(shè)計(jì)是保證建筑物使用安全的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。對(duì)于復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)其承受的不同強(qiáng)度來(lái)開(kāi)展抗震設(shè)防烈度的設(shè)計(jì)工作。然而，由于建筑物高度是不同的，這就意味著在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要依據(jù)實(shí)際工程情況進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)。一般情況下，復(fù)雜高層與超高層建筑高度均超過(guò)300m，那么在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，就不適合將其設(shè)計(jì)在抗震設(shè)防烈度為“八”的區(qū)域，而更適合設(shè)計(jì)在抗震設(shè)防烈度為“六”的區(qū)域。由此可以看出，在設(shè)計(jì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)時(shí)，要綜合考慮抗震設(shè)防烈度的具體情況。這樣做，不僅可以有效減少建設(shè)誤差，還可以保障居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。此外，提高復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的抗震技術(shù)水平，能夠在一定程度上增強(qiáng)建筑物的經(jīng)濟(jì)性和安全性。因此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)從細(xì)節(jié)出發(fā)，秉承“以人為本”的設(shè)計(jì)理念。只有這樣，才能有效保障人民群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
2.2結(jié)構(gòu)舒適度確保復(fù)雜高層與超高層建筑水平振動(dòng)舒適度是樹(shù)立“以人為本”重要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理念的基礎(chǔ)。從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般方法來(lái)說(shuō)，復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)是相對(duì)柔軟的。因而，在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，不僅要保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性，更要滿(mǎn)足建筑物使用人群對(duì)舒適度的要求。這就意味著要對(duì)高層建筑的高鋼規(guī)程和混凝土規(guī)程作出明確的設(shè)計(jì)要求。這一過(guò)程是使高層建筑物的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到順風(fēng)向和橫風(fēng)向頂點(diǎn)的最大加速度的重要設(shè)計(jì)內(nèi)容。結(jié)構(gòu)舒適度分析是復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要組成部分。具體內(nèi)容包括以下兩方面：①對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)的建筑來(lái)說(shuō)，其設(shè)計(jì)的阻尼比最好取0.05；②對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)的建筑來(lái)說(shuō)，其設(shè)計(jì)的阻尼比要根據(jù)工程項(xiàng)目的實(shí)際情況控制在0.01～0.02之間。此外，從復(fù)雜高層與超高層建筑的建設(shè)用途來(lái)看，公共建筑的水平振動(dòng)指標(biāo)限值與公寓類(lèi)建筑的指標(biāo)限制存在較大的差異，因此，設(shè)計(jì)人員要根據(jù)建筑使用功能的不同進(jìn)行差異性設(shè)計(jì)，比如可以通過(guò)優(yōu)化TMD技術(shù)或TLD技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣一來(lái)，就可以在復(fù)雜高層與超高層建筑水平振動(dòng)舒適度不合格的情況下，進(jìn)一步提升建筑物的舒適度水平。
2.3施工過(guò)程可行性是對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)必須要考慮的問(wèn)題，否則，即使設(shè)計(jì)得再合理、先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用得再多，也無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際建設(shè)要求。因此，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要充分考慮鋼材的傳力效果以及復(fù)雜節(jié)點(diǎn)部位鋼筋的可靠性、施工建設(shè)的可操作性。這也是設(shè)計(jì)人員在對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中必將會(huì)涉及到的問(wèn)題。要想解決型鋼與其混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)處主筋相交的問(wèn)題，可采用以下四種設(shè)計(jì)方法對(duì)其進(jìn)行有針對(duì)性的設(shè)計(jì)：①將鋼筋與其表面的加勁板進(jìn)行焊接處理；②將鋼筋繞過(guò)型鋼；③通過(guò)在鋼板上開(kāi)洞的方式來(lái)穿鋼筋；④在型鋼與其混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)表面焊接鋼筋、連接套筒。由于復(fù)雜高層與超高層建筑的建設(shè)要求越來(lái)越高，因此，可以采取一些特殊的施工工藝，這也是保證建筑結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的有效措施。
3結(jié)束語(yǔ)
總而言之，復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)是將結(jié)構(gòu)方案和結(jié)構(gòu)類(lèi)型、抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)舒適度以及施工的具體過(guò)程考慮在內(nèi)，同時(shí)，還要將提高建筑構(gòu)件的材料利用效率和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可行性作為設(shè)計(jì)重點(diǎn)。這是因?yàn)樯鲜鰞?nèi)容是提升復(fù)雜高層與超高層建筑質(zhì)量的重要保障。由此可以看出，復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)所有過(guò)程的實(shí)現(xiàn)都離不開(kāi)設(shè)計(jì)人員對(duì)工程建設(shè)項(xiàng)目的全面了解。
參考文獻(xiàn)
［1］劉軍進(jìn)，肖從真，王翠坤，等.復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)［J］.建筑結(jié)構(gòu)，2011（11）：34-40.
引 言
復(fù)雜高層與超高層與普通的高層建筑有所不同，必須引起設(shè)計(jì)人員的注意。隨著超高建筑物的不斷增加，雖然逐漸地暴露出一些設(shè)計(jì)方面存在的不足，但這些問(wèn)題為人們?cè)谌蘸蟮某呓ㄖㄔO(shè)方面積累了一定的經(jīng)驗(yàn)。為此，本文首先對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑與普通高層的差異進(jìn)行比較，然后對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行論述。
1 復(fù)雜高層與超高層建筑和普通高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的區(qū)別
復(fù)雜高層與超高層建筑和普通建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上存在明顯的差異，一般普通高層的高度基本都建立在200m以?xún)?nèi)，而復(fù)雜高層與超高層建筑的高度基本都在200米以上乃至上千米。對(duì)于普通高層，人們大多采用的是混凝土的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，但復(fù)雜高層與超高層建筑在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面還可以選擇全鋼結(jié)構(gòu)或者混合的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。同時(shí)由于復(fù)雜高層與超高層建筑對(duì)消防以及機(jī)電設(shè)備的要求要更高一些，因此要考慮到避難層與機(jī)電設(shè)備層的設(shè)計(jì)。為避免地震等自然災(zāi)害對(duì)建筑物的破壞，復(fù)雜高層與超高層建筑在平面形狀的選擇上較普通的高層建筑要少得多，并且要滿(mǎn)足《高層建筑混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》的抗震要求。另外復(fù)雜高層與超高層建筑需要考慮風(fēng)載荷作用下舒適度的問(wèn)題，而普通高層建筑無(wú)需考慮。
2 復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要考慮的問(wèn)題
2.1 抗震設(shè)防烈度
對(duì)于超過(guò)100m以上的建筑物，在不同強(qiáng)度的抗震設(shè)防烈度下，對(duì)于建筑物的高度要求也是不盡相同的。一般情況下，抗震設(shè)防烈度在8度的區(qū)域不適宜建設(shè)300m以上的建筑物，復(fù)雜高層與超高層建筑適合建設(shè)在抗震設(shè)防烈度在6度的地區(qū)。
2.2 結(jié)構(gòu)方案
對(duì)于一個(gè)優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)師來(lái)說(shuō)，在設(shè)計(jì)中首先就要考慮到建筑物的結(jié)構(gòu)方案問(wèn)題，尤其對(duì)于復(fù)雜高層與超高層建筑來(lái)說(shuō)，如果結(jié)構(gòu)方案選擇不當(dāng)，將會(huì)引起整個(gè)方案的調(diào)整，因此，在設(shè)計(jì)單位進(jìn)行建筑方案設(shè)計(jì)時(shí)，需要有結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)參與到設(shè)計(jì)當(dāng)中。
2.3 結(jié)構(gòu)類(lèi)型
在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇上，人們不但要充分考慮到擬建方案所在地的巖土工程地質(zhì)條件，同時(shí)要考慮到該區(qū)域的抗震度要求。另外，為了節(jié)約建筑成本，人們還需要充分考慮到在工程造價(jià)問(wèn)題以及施工的合理性問(wèn)題，同等條件下選擇造價(jià)較低的合理的結(jié)構(gòu)類(lèi)型。
2.4 關(guān)注舒適度和施工過(guò)程
2.4.1 高層建筑水平振動(dòng)舒適度
復(fù)雜高層與超高層建筑因其結(jié)構(gòu)較柔，設(shè)計(jì)時(shí)，除保證結(jié)構(gòu)安全外，還需滿(mǎn)足室內(nèi)居住人群的舒適度要求，高層混凝土規(guī)程、高鋼規(guī)程均提出了明確的設(shè)計(jì)要求，需對(duì)高層建筑物在順風(fēng)向和橫風(fēng)向頂點(diǎn)最大加速度進(jìn)行控制。復(fù)雜高層建筑需講行舒適度分析，對(duì)混凝土結(jié)構(gòu)阻尼比宜取0.02，對(duì)混合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)阻尼比可根據(jù)情況取0.01～0.02舒適度驗(yàn)算時(shí)，可取10年重現(xiàn)期下風(fēng)壓值進(jìn)行。高層混凝土規(guī)程和高鋼規(guī)對(duì)舒適度驗(yàn)算的要求，公寓類(lèi)建筑（如住宅、公寓）和公共建筑（如辦公、旅館）因功能不同，其水平振動(dòng)指標(biāo)限值也有所不同。當(dāng)水平振動(dòng)舒適度不滿(mǎn)足或?yàn)檫M(jìn)一步提高舒適度水平時(shí)，可采用增設(shè)TMD（可調(diào)質(zhì)量阻尼器），TLD（可調(diào)液體阻尼器）等方法實(shí)現(xiàn)。
2.4.2 大跨、懸挑柔性樓蓋豎向振動(dòng)舒適度控制
復(fù)雜高層建筑設(shè)計(jì)中常設(shè)計(jì)大跨度樓板、空中連橋、大跨懸挑等復(fù)雜建筑特征，此類(lèi)部位由干結(jié)構(gòu)豎向自振頻率較低，與行人激勵(lì)頻率相近，彼時(shí)需對(duì)樓蓋設(shè)計(jì)時(shí)的舒適度問(wèn)題予以關(guān)注。高層混凝土規(guī)程要求樓蓋結(jié)構(gòu)的豎向振動(dòng)頻率不宜小于3Hz，且對(duì)不同豎向自振頻率下的樓蓋豎向振動(dòng)舒適度峰值也提出了控制要求。因適用對(duì)象不同，住宅、辦公建筑、商場(chǎng)及走廊建筑的豎向振動(dòng)峰值加速度限值亦不相同。
2.4.3 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮施工建造過(guò)程的可實(shí)施性
設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)注意復(fù)雜節(jié)點(diǎn)部位鋼筋及鋼材傳力的可靠性以及現(xiàn)場(chǎng)施工的可實(shí)施性。型鋼混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)中主筋與型鋼相交時(shí)常用四種處理方法：①鋼筋繞討型鋼；②型鋼表面焊接鋼筋連接套筒；③鋼板上開(kāi)洞穿鋼筋；④鋼筋與型鋼表面加勁板相焊接。復(fù)雜高層建筑施工方法會(huì)采取一些特殊工藝，如某塔采用“內(nèi)理型混凝土施工、造型中部增設(shè)水平臨時(shí)支撐桁架”見(jiàn)圖1。
3 復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
3.1 風(fēng)載荷
在復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，由于建筑結(jié)構(gòu)的第一自振周期與其所在地面卓越周期相差很大，隨著建筑物高度的不斷增加，風(fēng)載荷的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于地震對(duì)建筑物的影響，特別是對(duì)于一些比較柔的復(fù)雜高層與超高層建筑，風(fēng)載荷是它結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的控制因素。因此，人們有必要對(duì)風(fēng)載荷進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的研究。一般情況下，我國(guó)規(guī)定風(fēng)載荷的計(jì)算公式為Wk=βzμsμzW0，其中μz為風(fēng)壓高度的變化系數(shù)。其中A類(lèi)地面：μz=0.794Z0.24；B類(lèi)地面：μz=0.479Z0.52；C類(lèi)地面：μz=0.284Z0.40。在《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》當(dāng)中，對(duì)200m以上的復(fù)雜高層與超高層建筑也進(jìn)行了相應(yīng)的規(guī)范，其中就包括在對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑確定非圓形截面橫風(fēng)向風(fēng)振等效風(fēng)荷載情況時(shí)，要求必須進(jìn)行風(fēng)洞試驗(yàn)。它的主要目的在于通過(guò)試驗(yàn)對(duì)建筑外形的空氣動(dòng)力進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化，同時(shí)確定圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及主體結(jié)構(gòu)的風(fēng)載荷的標(biāo)準(zhǔn)值，對(duì)設(shè)計(jì)整體進(jìn)行優(yōu)化。
3.2 重力載荷
對(duì)于復(fù)雜高層與超高層建筑，在設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到重力載荷的傳力情況，實(shí)現(xiàn)合理的傳力途徑，因此在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)于重力載荷的途徑要盡可能地直接明了，同時(shí)要充分考慮到因建筑外圈框架和核心筒之間軸壓比之間的差異而造成的變形差對(duì)水平構(gòu)件產(chǎn)生的影響。一般采用一些施工的處理方法連接框架與核心筒。
3.3 混合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)
在復(fù)雜高層與超高層的建筑當(dāng)中，很多時(shí)候都會(huì)采用混合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，混合結(jié)構(gòu)分為三種，而在實(shí)際中常用的是圓鋼管或者是矩形鋼管的混凝土框架與鋼筋混凝土核心筒的混合結(jié)構(gòu)，以及型鋼混凝土框架與鋼筋混凝土核心筒（內(nèi)外框梁為鋼梁或型鋼混凝土梁）的混合結(jié)構(gòu)兩種。每種結(jié)構(gòu)類(lèi)型在設(shè)計(jì)上對(duì)鋼材用量的需要也不盡相同。在設(shè)計(jì)中，要考慮到對(duì)型鋼、圓鋼管混凝土中柱鋼骨的含鋼量，嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程的要求進(jìn)行控制，同時(shí)，在鋼筋混凝土的核心筒要設(shè)置型鋼柱，這樣就可以確保型鋼混凝土、筒體延性相同，從而促使它們兩者之間的豎向變形減小。對(duì)于結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度無(wú)法滿(mǎn)足變形需要的混合結(jié)構(gòu)，人們采取相應(yīng)措施進(jìn)行彌補(bǔ)。比如，設(shè)置水平伸臂桁架的加強(qiáng)層，或利用避難層或設(shè)備層在外框或外框筒周邊設(shè)置環(huán)狀桁架。
4 復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵點(diǎn)
4.1 構(gòu)造設(shè)計(jì)要合理
在對(duì)復(fù)雜高層與超高層建筑物進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須保證構(gòu)造的設(shè)計(jì)謹(jǐn)慎并合理，重點(diǎn)要注意對(duì)一些薄弱的部位進(jìn)行加強(qiáng)，避免出現(xiàn)薄弱層，充分考慮到溫度應(yīng)力對(duì)建筑物的影響以及建筑物的抗震能力，注意構(gòu)件的延性以及鋼筋的錨固長(zhǎng)度，在對(duì)平面和立面進(jìn)行布置時(shí)要確保平整均勻。
4.2 計(jì)算簡(jiǎn)圖要合適
計(jì)算簡(jiǎn)圖是對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算的基礎(chǔ)，它直接關(guān)系到復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)安全。為了保證結(jié)構(gòu)的安全性，人們必須從計(jì)算簡(jiǎn)圖抓起，慎重研究，合理選擇，對(duì)于存在于計(jì)算簡(jiǎn)圖中的誤差，要保證其值控制在技術(shù)規(guī)程允許的范圍內(nèi)。
4.3 結(jié)構(gòu)方案選擇要合理
建筑方案的合理性取決于結(jié)構(gòu)方案是否合理，因此，在選擇結(jié)構(gòu)方案時(shí)不但要充分考慮到經(jīng)濟(jì)因素，還要充分考慮方案的結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)能夠充分結(jié)合設(shè)計(jì)要求、材料、施工以及自然因素等來(lái)確定結(jié)構(gòu)方案，確保結(jié)構(gòu)方案的合理性。
4.4 基礎(chǔ)方案選擇要合理
在進(jìn)行基礎(chǔ)方案的設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)師要考慮到載荷的分布情況，工程所在的自然因素、地質(zhì)條件，施工方的施工條件，周?chē)ㄖ飳?duì)所設(shè)計(jì)建筑物造成的影響等各方面因素，以此來(lái)確保基礎(chǔ)方案的選擇既經(jīng)濟(jì)又合理，達(dá)到最優(yōu)效果。
5 結(jié)束語(yǔ)
復(fù)雜高層與超高層建筑是社會(huì)發(fā)展的必然結(jié)果，隨著科技進(jìn)步，越來(lái)越多的復(fù)雜高層與超高層建筑將會(huì)逐漸亮相于城市之中，我們雖然在復(fù)雜高層與超高層建筑當(dāng)中取得了一定的成績(jī)，但仍需我們不斷研究與改進(jìn)，使復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)更加完美，發(fā)展更為迅速。
參考文獻(xiàn)
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并不是一項(xiàng)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)工作，其能效發(fā)揮與不確定因素的控制效果是相互關(guān)聯(lián)的，尤其是復(fù)雜高層的層高特點(diǎn)，會(huì)直接造成設(shè)計(jì)難度的進(jìn)一步增加，因此這就需要從建筑需求入手，開(kāi)展有針對(duì)性的設(shè)計(jì)工作，并將相應(yīng)影響因素納入重點(diǎn)考量范疇中，一旦結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)缺少對(duì)結(jié)構(gòu)布置的合理性規(guī)劃，不僅后續(xù)建筑施工流程難以正常推進(jìn)，建筑質(zhì)量更會(huì)受到直接影響，而建筑結(jié)構(gòu)缺少穩(wěn)定性，也會(huì)導(dǎo)致其使用壽命不斷縮短，因此，這就需要不斷強(qiáng)化對(duì)復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的研究，充分掌握其設(shè)計(jì)要點(diǎn)。
一、復(fù)雜高層及超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1.強(qiáng)化對(duì)概念設(shè)計(jì)的重視
在當(dāng)今社會(huì)，設(shè)計(jì)可以說(shuō)是建筑施工的靈魂，尤其是復(fù)雜高層及超高層建筑，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的優(yōu)化性也就顯得至關(guān)重要。目前，我國(guó)的設(shè)計(jì)師也將工作重心放在了高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，在實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)根據(jù)對(duì)設(shè)計(jì)項(xiàng)目的研究及總結(jié)，也逐漸形成了一定的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)，其中最為主要的就是強(qiáng)化概念設(shè)計(jì)。首先，復(fù)雜高層及超高層由于層高較高，這就對(duì)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性提出了更要的要求，在實(shí)際設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)以此為關(guān)鍵點(diǎn)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中不斷加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)受力的均勻性設(shè)計(jì)，使其更加符合應(yīng)用的規(guī)范化標(biāo)準(zhǔn)。
其次，設(shè)計(jì)內(nèi)容中應(yīng)該涵蓋著對(duì)應(yīng)力高效傳遞的優(yōu)化研究項(xiàng)目，使其能夠在應(yīng)用過(guò)程中實(shí)現(xiàn)力的快速分解及傳遞；第三，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)當(dāng)確保其標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容能夠直接體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)整體上，實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)構(gòu)的完善性規(guī)劃整理；第四，當(dāng)今社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域中都倡導(dǎo)應(yīng)用綠色能源，減少浪費(fèi)及污染問(wèn)題，而這一理念也應(yīng)當(dāng)在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中得以灌輸，只有這樣才能有效提升復(fù)雜高層及超高層建筑的環(huán)保性能；第五，在推進(jìn)設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)當(dāng)在結(jié)合工程實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，將建筑材料與結(jié)構(gòu)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使二者能夠更加具有協(xié)調(diào)性，從而從根本上提高材料利用率，使其能夠在后續(xù)應(yīng)用中承受高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)荷載力。總體來(lái)說(shuō)，為了將以上幾點(diǎn)落實(shí)到設(shè)計(jì)主w中，需要建筑以及結(jié)構(gòu)工程師的密切配合，在互相交流經(jīng)驗(yàn)及工程項(xiàng)目研討過(guò)程中，不斷對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，使其更加具有參考價(jià)值。
2. 科學(xué)選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系
為了在復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，能夠充分體現(xiàn)出安全性問(wèn)題，我國(guó)相關(guān)設(shè)計(jì)師總結(jié)出，提高結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的科學(xué)性是基礎(chǔ)。選擇該體系的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注重以下幾點(diǎn)：結(jié)構(gòu)體系的合理選擇應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體的建筑高度來(lái)確定，我國(guó)相關(guān)工作人員在近年來(lái)的工作中總結(jié)出了不同結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系與不同高度建筑之間的關(guān)系。
例如，在建筑高度小于等于100m 的時(shí)候，該體系最佳組合為框架、框架剪力墻及剪力墻；當(dāng)建筑物的高度在100～200m之間的時(shí)候，最佳體系為剪力墻和框架核心筒；當(dāng)建筑物高度在200～300m之間時(shí)，該體系最佳組成為框架核心筒、框架核心筒伸臂；如果該建筑高度小于600m時(shí)，該結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系的最佳構(gòu)成應(yīng)該為筒中筒伸臂、巨型框架、桁架、斜撐及組合體；在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)注重以上提及的相關(guān)結(jié)構(gòu)抗側(cè)力構(gòu)件能夠保持高度的連接，最好能夠形成一個(gè)統(tǒng)一的整體。
3. 高度重視建筑抗震設(shè)計(jì)
復(fù)雜高層與超高層建筑當(dāng)中，其抗震設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)在建筑功能充分發(fā)揮的基礎(chǔ)上進(jìn)行確立，同時(shí)該環(huán)節(jié)也是確保建筑擁有較高安全性的重要部分。抗震方案在高層建筑當(dāng)中，最重要的一點(diǎn)就是科學(xué)選擇建筑材料；實(shí)現(xiàn)有效減少地震過(guò)程中的能量增加。在這項(xiàng)工作當(dāng)中，驗(yàn)收承載力是使用建筑構(gòu)件最主要的方式，并且應(yīng)當(dāng)有效控制地震情況下建筑結(jié)構(gòu)的層間位移限值；在實(shí)際高層建筑的過(guò)程中，結(jié)構(gòu)抗震手段的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)在位移的基礎(chǔ)上建立，并定量分析相關(guān)設(shè)計(jì)方案，促使地震發(fā)生時(shí)結(jié)構(gòu)的變形彈性能夠?qū)ㄖa(chǎn)生一定程度的保護(hù)作用；精確分析地震發(fā)生時(shí)建筑構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生的變形及位移在建筑結(jié)構(gòu)中的體現(xiàn)具有重要意義，這樣一來(lái)，能夠?qū)?gòu)建變形值進(jìn)行有效的確立；針對(duì)性設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)在建筑構(gòu)件的生產(chǎn)要求及建筑界面的應(yīng)變分別當(dāng)中，同時(shí)應(yīng)當(dāng)注重場(chǎng)地的堅(jiān)固性，這也是有效降低地震發(fā)生時(shí)能量輸入的重要方式。
4. 堅(jiān)持高程建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)經(jīng)濟(jì)理念
復(fù)雜高程和超高層建筑是一項(xiàng)較大的項(xiàng)目，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和施工過(guò)程中，會(huì)面臨很多成本輸出問(wèn)題。因此，在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)型設(shè)計(jì)理念。對(duì)于結(jié)果設(shè)計(jì)方案，應(yīng)該堅(jiān)持優(yōu)化處理，避免在建設(shè)過(guò)程中由于結(jié)構(gòu)冗長(zhǎng)而造成成本浪費(fèi)的問(wèn)題。
二、復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中確保計(jì)算和設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性
1. 合理選擇分析軟件、合理計(jì)算結(jié)果
現(xiàn)階段，復(fù)雜高程與超高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件的種類(lèi)很多，側(cè)重點(diǎn)也有所不同，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)該明確不同的軟件的作用，然后根據(jù)實(shí)際需要合理選擇合適的計(jì)算軟件。與此同時(shí)，還應(yīng)該對(duì)具體的設(shè)計(jì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行科學(xué)分析，從力學(xué)理念和工程設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)方面進(jìn)行合理判斷，確保計(jì)算結(jié)果的合理性和準(zhǔn)確性。
2. 重視荷載與作用方面的考慮
對(duì)于復(fù)雜高層與超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，由于高層建筑很容易受到風(fēng)載荷的影響，因此在高層建筑，尤其是超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)該重點(diǎn)考慮風(fēng)載荷的影響。例如，在某大樓設(shè)計(jì)過(guò)程中，不僅需要考慮相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，而且還進(jìn)行了相關(guān)風(fēng)洞試驗(yàn)，從而提高建筑物的抗風(fēng)載能力。在具體的試驗(yàn)過(guò)程中，設(shè)計(jì)了一個(gè)以 1：500 為比例的模型在半徑為 600m 的風(fēng)場(chǎng)環(huán)境中進(jìn)行試驗(yàn)，驗(yàn)證建筑在不同風(fēng)況下的受力情況。
現(xiàn)階段，對(duì)于地震災(zāi)害的預(yù)測(cè)，在技術(shù)方面還有一定的限制，很難準(zhǔn)確預(yù)定地震災(zāi)害。有些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于地震的研究十分深入，但是依然無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)估地震發(fā)生的時(shí)間和地點(diǎn)。因此，在高層建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)該加強(qiáng)抗地震力的設(shè)計(jì)。與此同時(shí)，還應(yīng)該重點(diǎn)考慮建筑主樓、裙樓在地震力作用下的不同反應(yīng)。
綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，人們生活質(zhì)量不斷上升，我國(guó)城市建設(shè)過(guò)程中復(fù)雜高層與超高層建筑增加，在對(duì)這類(lèi)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)充分考慮到抗震設(shè)防烈度、結(jié)構(gòu)方案及類(lèi)型等因素。經(jīng)過(guò)我國(guó)建筑行業(yè)近年來(lái)積累的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)出復(fù)雜高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)包括概念設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系及抗震設(shè)計(jì)等內(nèi)容。新時(shí)期，我國(guó)建筑行業(yè)相關(guān)工作人員只有在實(shí)踐中不斷加強(qiáng)對(duì)這些方面的重視，才能夠促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)不斷進(jìn)步。
1高層建筑結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)
在超高層建筑設(shè)計(jì)上面，需要兼顧高層建筑的水平位移與高層在垂直方向造成的垂直荷載力。在具體的超高層設(shè)計(jì)過(guò)程中，由于外力造成的水平荷載是高層建筑最需要考慮的因素，在對(duì)超高層進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，必須要首先對(duì)超高層的承載范圍確定清楚，控制在一定的數(shù)值范圍之內(nèi)，也就是說(shuō)，在超高層的設(shè)計(jì)中，其設(shè)計(jì)核心就是對(duì)建筑結(jié)構(gòu)的抗壓設(shè)計(jì)計(jì)算。
2超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的選擇
2．1超高層結(jié)構(gòu)體系分類(lèi)
一般分為鋼筋混凝土設(shè)計(jì)、鋼與混凝土組合設(shè)計(jì)。由于超高層建筑結(jié)構(gòu)體系的不同，可以將超高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分為混凝土的設(shè)計(jì)、鋼結(jié)構(gòu)與鋼組合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)等。就目前來(lái)說(shuō)，我國(guó)的超高層建筑結(jié)構(gòu)基本上都是采用的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
2．2超高層建筑體系選用原則
在對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行選取的時(shí)候，必須要按照經(jīng)濟(jì)性、合理性、安全性的原則來(lái)進(jìn)行選擇作為高層建筑結(jié)構(gòu)的體系。不過(guò)，超高層的設(shè)計(jì)還要依據(jù)建筑物的使用要求與高層的施工環(huán)境來(lái)確定其體系的選用。與此同時(shí)，超高層建筑結(jié)構(gòu)在選取時(shí)還要具有較高的承受壓力的能力。
2．3超高層的結(jié)構(gòu)材料分析
當(dāng)前，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層中的應(yīng)用非常廣泛，對(duì)于材料的選擇必須要按照超高層設(shè)計(jì)的依據(jù)進(jìn)行。原則是要求盡力發(fā)揮鋼筋混凝土的材料性能。鋼混結(jié)構(gòu)由于具有耐久性能、防火能力以及結(jié)構(gòu)剛度大等優(yōu)點(diǎn)被廣泛采用。不過(guò)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要考慮混凝土構(gòu)件的截面尺寸問(wèn)題，以保證空間結(jié)構(gòu)的最優(yōu)化設(shè)計(jì)。就目前來(lái)看，鋼—混凝土混合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在高層建筑中的使用率將會(huì)進(jìn)一步提升。但需要進(jìn)一步開(kāi)展混合結(jié)構(gòu)體系的抗風(fēng)、抗震性能研究，研究工作主要有兩個(gè)方面的內(nèi)容:一方面是混合、組合結(jié)構(gòu)的抗震性能研究，如阻尼系數(shù)的確定、整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能等;其次，針對(duì)組合構(gòu)件以及組合構(gòu)件之間銜接及構(gòu)造關(guān)系要進(jìn)行相關(guān)研究。由于混合結(jié)構(gòu)體系比較復(fù)雜，大多包含巨型柱和斜撐等大型構(gòu)建，各種組合柱、梁、樓板等體型復(fù)雜，因此需要結(jié)合工程實(shí)際應(yīng)用，對(duì)各種新型組合構(gòu)件進(jìn)行更加深入細(xì)致的研究，才能真正的將復(fù)雜化的混合結(jié)構(gòu)運(yùn)用到實(shí)際工程中去。
2．4超高層結(jié)構(gòu)體系選擇
針對(duì)超高層建筑框架結(jié)構(gòu)體系的選擇主要分為:1)框架結(jié)構(gòu)體系。所謂的框架結(jié)構(gòu)就是說(shuō)在結(jié)構(gòu)的橫向與縱向都利用混凝土梁柱組成一個(gè)整體的框架結(jié)構(gòu)，而且可以同時(shí)承受水平與豎向的荷載。單純的單一框架結(jié)構(gòu)布置非常靈活，因此空間結(jié)構(gòu)非常的大，是目前使用最為廣泛的高層建筑。2)剪力墻結(jié)構(gòu)體系。所謂的剪力墻結(jié)構(gòu)體系就是縱橫向的剪力墻來(lái)承受建筑結(jié)構(gòu)的水平與豎向荷載的建筑結(jié)構(gòu)體系。采用剪力墻結(jié)構(gòu)對(duì)于建筑物的整體抗震能力具有很大的提高。3)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。框架—剪力墻就是指兼有框架結(jié)構(gòu)與剪力墻結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)，這樣就使框架剪力墻結(jié)構(gòu)不僅僅能夠變得空間靈活，還能有很強(qiáng)的抗側(cè)移能力。框架—剪力墻布置數(shù)量不如剪力墻結(jié)構(gòu)多，數(shù)量決定了其抗側(cè)力的能力較低。不過(guò)剪力墻的數(shù)量超過(guò)一定值后就會(huì)影響經(jīng)濟(jì)性。
3高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題分析及對(duì)策
3．1扭轉(zhuǎn)問(wèn)題
在超高層建筑結(jié)構(gòu)中，其設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)就是剛度、幾何形心點(diǎn)和結(jié)構(gòu)的重心點(diǎn)，不過(guò)，當(dāng)對(duì)超高層結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，很難將超高層的幾何形心、剛度與結(jié)構(gòu)的重心點(diǎn)進(jìn)行整合，因此，就會(huì)使得超高層在設(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)的情況。為了解決這個(gè)扭轉(zhuǎn)的問(wèn)題，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)者對(duì)于超高層的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要選取最合理的平面結(jié)構(gòu)布置圖，力求三個(gè)中心點(diǎn)能夠重合。
3．2受力性能的問(wèn)題
在超高層建筑方案的選取中，在初步選擇建筑方案時(shí)，建筑師很少會(huì)對(duì)高層建筑的具體結(jié)構(gòu)特征來(lái)進(jìn)行考慮，而是將重點(diǎn)放在了建筑物的空間結(jié)構(gòu)上，這樣就容易使得超高層建筑在設(shè)計(jì)上出現(xiàn)一些不合理的受力。所以說(shuō)，在對(duì)超高層進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要明確選擇結(jié)構(gòu)體系，在方案選取上，要對(duì)主要的承重部位的布置與數(shù)量進(jìn)行整體優(yōu)化設(shè)計(jì)。
3．3超高的問(wèn)題
目前，超高層建筑結(jié)構(gòu)有明顯的超高、超重現(xiàn)象存在。在我國(guó)，出于建筑結(jié)構(gòu)的抗震需要，對(duì)于超高層建筑的層高有很明確的規(guī)定。所以說(shuō)，在對(duì)超高層進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，建筑設(shè)計(jì)師會(huì)輕易忽略這一問(wèn)題，從而導(dǎo)致審圖不通過(guò)，這就需要在設(shè)計(jì)完成后，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)與審圖，杜絕在超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中出現(xiàn)超高的現(xiàn)象。
3．4嵌固端的設(shè)置問(wèn)題
在當(dāng)前的超高層建筑設(shè)計(jì)中，一般來(lái)說(shuō)都會(huì)有地下室，這樣就使得超高層的嵌固端位于地下室的頂板處。在針對(duì)嵌固端的設(shè)置問(wèn)題上，很多情況下設(shè)計(jì)師常常會(huì)忽略這類(lèi)問(wèn)題導(dǎo)致的后期效應(yīng)，就使得在后期經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)針對(duì)嵌固端問(wèn)題的修正，如果修正不及時(shí)，就會(huì)對(duì)嵌固端的安全性造成不良的影響，為安全留下了隱患。
3．5防連續(xù)倒塌設(shè)計(jì)
目前，我國(guó)關(guān)于高層建筑結(jié)構(gòu)連續(xù)倒塌的試驗(yàn)分析與理論研究還不多。現(xiàn)行規(guī)范所確定的基本目標(biāo)就是防止建筑物發(fā)生地震時(shí)倒塌，確保人的生命不受損失。汶川地震中，按現(xiàn)行抗震規(guī)范設(shè)計(jì)和建造的高層建筑，雖然在地震中沒(méi)有連續(xù)倒塌、保障了人們的生命安全，但是其填充墻等受力構(gòu)建破壞對(duì)建筑物內(nèi)部的設(shè)備、物品的損壞間接造成了財(cái)產(chǎn)損失。對(duì)于高層建筑的非受力構(gòu)建倒塌問(wèn)題需要引起人們的關(guān)注，作為建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師要引起重視，對(duì)于非地震造成的倒塌，例如飛機(jī)撞擊、爆炸、火災(zāi)等不可抗拒的災(zāi)難，如何在設(shè)計(jì)時(shí)予以考慮等等，都是下一步研究的重點(diǎn)。
4基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
基礎(chǔ)設(shè)計(jì)確實(shí)是超高層的一個(gè)設(shè)計(jì)難點(diǎn)與重點(diǎn)，與此同時(shí)也是關(guān)系到整個(gè)超高層建筑結(jié)構(gòu)的安全性的重要一環(huán)。所以說(shuō)，在進(jìn)行超高層設(shè)計(jì)時(shí)，必須要保證超高層建筑的埋置深度，地基的變形系數(shù)與穩(wěn)固要求必須要符合相關(guān)規(guī)定要求。在采用樁筏時(shí)，對(duì)于其埋置深度必須要按照相關(guān)的規(guī)定進(jìn)行。與此同時(shí)，對(duì)于超高層的施工現(xiàn)場(chǎng)場(chǎng)地問(wèn)題，要注意與相鄰建筑物的相互關(guān)系，保證基坑開(kāi)挖后對(duì)于相鄰建筑物的影響不會(huì)造成不良后果，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其變化過(guò)程。
引言
一般情況下，高層的建筑概念設(shè)計(jì)有很多種，但對(duì)于加強(qiáng)高層建筑抗震能力的概念設(shè)計(jì)則運(yùn)用的比較廣泛。超高層建筑的設(shè)計(jì)以及施工通常都要耗費(fèi)更多的財(cái)力和物力，因此控制好超高層建筑的質(zhì)量和抗震效果至關(guān)重要。但如何設(shè)計(jì)高層建筑結(jié)構(gòu)的方法卻是不確定的，在這個(gè)過(guò)程中需要考慮建筑物的自身特征以及相關(guān)的外部因素。本文主要介紹的就是關(guān)于超高層建筑在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意的問(wèn)題，并作出提升超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量的相關(guān)建議。
一、 關(guān)于超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及相關(guān)要點(diǎn)
（一） 重力荷載迅速增大，控制建筑物的水平位移成為主要矛盾
由于超高層建筑相對(duì)于其他類(lèi)型的建筑具有不同的特性，使得其建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)也具有自身的一些特點(diǎn)。首先，超高層建筑在高度上具有其他建筑所不可比擬的特性。因此，隨著建筑物的高度不斷上升，其重力荷載也呈直線上升的趨勢(shì)，作用在豎向構(gòu)件柱以及墻上的軸壓力也隨之增加。在這樣的條件下對(duì)于基礎(chǔ)的承載力也就提出了更高的要求。與此同時(shí)，控制建筑物的水平位移也成為了主要矛盾，這種情況主要是由兩方面原因所造成的。一方面，超高層建筑的高度較高，使得風(fēng)作用效應(yīng)加大；而風(fēng)力的加大也就使得合力作用點(diǎn)的位置變高，從而使其對(duì)于建筑物產(chǎn)生的作用效應(yīng)也就變得更大。另一方面，超高層建筑的高度過(guò)高使得其自身的重心位置也相應(yīng)的被升高，建筑的結(jié)構(gòu)自重也相應(yīng)的加大，此時(shí)在地震作用下就將導(dǎo)致薄弱部位加速破壞。
（二） 豎向構(gòu)件產(chǎn)生的縮短變形差對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響增大
受力變形、干縮變形以及徐變變形都是豎向構(gòu)件總壓縮量的構(gòu)成部分。通常情況下，受力變形都會(huì)在瞬時(shí)間完成，并且變形量能夠根據(jù)胡克定律進(jìn)行大致的測(cè)量。而干縮變形所需要的時(shí)間則相對(duì)較長(zhǎng)，通過(guò)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，在一般條件下干縮變形量大致占總壓縮量的三分之一左右。而耗時(shí)最長(zhǎng)的就是徐變變形量，線性徐變能夠通過(guò)公式進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算。而受到構(gòu)件的總壓縮量隨著高度的不斷上升而增大的影響，使得在超高層建筑中豎向構(gòu)件產(chǎn)生的縮短變形差對(duì)于結(jié)構(gòu)內(nèi)力的影響也逐漸變大。
（三） 傾覆力矩增大，整體穩(wěn)定性要求提高
超高層建筑由于在建設(shè)的過(guò)程中，高度不斷上升使得側(cè)向風(fēng)力引起的傾覆力矩也會(huì)不斷增加，隨之而來(lái)的是抗傾覆力的要求也隨之升高。許多具體的工程施工中都會(huì)采用增加基礎(chǔ)埋深以及加大基礎(chǔ)寬度或者是采取抗拔樁基等手段來(lái)達(dá)到保證整體穩(wěn)定性的需求，來(lái)強(qiáng)化整體的穩(wěn)定性。
（四） 防火防災(zāi)的重要性顯現(xiàn)，建筑物的重要性等級(jí)升高
與此同時(shí)，在進(jìn)行超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)當(dāng)著重考慮防火防災(zāi)的功效，凸顯出防火放防災(zāi)的重要作用。這是由于超高層建筑的一些建筑材料雖然具有耐熱的特性，但是耐火的功效卻不甚理想，一旦放生火災(zāi)的話(huà)極易造成重大的損失。并且由于高層建筑與地面之間的空間距離較大，高層中的人們很難找到有效的逃生途徑也容易造成大的人員傷亡。此外，在出現(xiàn)地震等坍塌性事故時(shí)，需要較長(zhǎng)的疏散時(shí)間，但超高層建筑大多采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，在長(zhǎng)時(shí)間的疏散過(guò)程中極易發(fā)生其他的安全事故。與此同時(shí)，超高層建筑的投資一般都比較巨大，并且在所屬區(qū)域一般都應(yīng)是當(dāng)做代表性建筑來(lái)建造的。所以超高層建筑無(wú)論是在經(jīng)濟(jì)上，還是在文化乃至政治上都具有較強(qiáng)的影響。為此，在進(jìn)行超高層結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)時(shí)務(wù)必要強(qiáng)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可靠性，強(qiáng)化建筑的整體性能質(zhì)量。
（五） 控制風(fēng)振加速度符合人體舒適度要求
一般情況下，風(fēng)力的作用效果都會(huì)隨著高度的升高而不斷加強(qiáng)，在超高層建筑中風(fēng)力的作用效果尤為明顯。但是風(fēng)振作用過(guò)于顯著會(huì)影響到人們的舒適度，不利于人們的工作和生活，因此如何處理好風(fēng)振及速度與人體舒適度之間的平衡成為了超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重要問(wèn)題。為此，必須控制好頂層的最大加速度，使其滿(mǎn)足規(guī)定的限值。此外還要掌控好由風(fēng)振帶來(lái)的扭轉(zhuǎn)加速度，通常情況下不應(yīng)該超過(guò)標(biāo)定的限值。與此同時(shí)，鑒于超高層建筑的高度較大，使得垂直于圍護(hù)結(jié)構(gòu)表面上的風(fēng)載標(biāo)準(zhǔn)也迅速增大，所以圍護(hù)結(jié)構(gòu)必須進(jìn)行抗風(fēng)設(shè)計(jì)。
二、 超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體方法
進(jìn)行超高層建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅要掌握好相關(guān)的要點(diǎn)，了解相關(guān)的結(jié)構(gòu)特征，還要在具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上合理的利用設(shè)計(jì)方法。首先，根據(jù)超高層建筑的自身特點(diǎn)就要做到減輕自重，減少地震作用。在這方面通常可以采用高強(qiáng)度輕質(zhì)材料，全鋼結(jié)構(gòu)以及輕質(zhì)隔斷等都能夠起到很明顯的減輕結(jié)構(gòu)自重，減小地震作用的效果。其次，就要降低風(fēng)作用的水平力。降低風(fēng)作用水平力的主要手段可以從減小迎風(fēng)面積、降低風(fēng)力形心以及選用體型系數(shù)較小的建筑平面形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中為了減小迎風(fēng)面積可以采用正方形的平面形式，如果計(jì)算對(duì)角線方向的迎風(fēng)面寬則可以采用圓形的平面形式。而降低風(fēng)力形心的方式主要可以通過(guò)采用下大上小的立面體型來(lái)實(shí)現(xiàn)，這種方式不僅可以有效的減小高風(fēng)壓在高處的迎風(fēng)面積，也可以通過(guò)降低風(fēng)作用的重心來(lái)使建筑物底部的傾覆總彎矩減小。與此同時(shí)，還應(yīng)做到減少振動(dòng)耗散輸入能量。在這方面主要可以采取阻尼裝置或者加大阻尼比的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。還要選擇耗能、減振的結(jié)構(gòu)體系，像利用偏心支撐的鋼結(jié)構(gòu)具有耗能的水平段，使用橡膠支座都能夠做到有效的減振。最后需要完成的就是加強(qiáng)抗震措施。為了強(qiáng)化超高層建筑的抗震能力，就要從多方面共同入手。首先就要為建筑配有明確合理的計(jì)算簡(jiǎn)圖，科學(xué)的分析地震作用以及相關(guān)的受力情況。大多數(shù)情況下，圓形、正多邊形以及正方形等平面形狀能夠做到避免強(qiáng)弱軸的抗力不同和變性差異。但在具體的設(shè)計(jì)過(guò)程中也需要考慮到相應(yīng)的問(wèn)題。例如，要注意到結(jié)構(gòu)平面形狀是否做到對(duì)稱(chēng)，是否設(shè)置了多道抗震防線以及是否在滿(mǎn)足了強(qiáng)度等方面的需求后采用了延性更好的結(jié)構(gòu)材料等。此外，為了保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性還應(yīng)利用多個(gè)權(quán)威程序進(jìn)行核算對(duì)比，使計(jì)算出的結(jié)果更加具有科學(xué)性和說(shuō)服力。并且在設(shè)計(jì)上應(yīng)當(dāng)盡量向智能化方向偏轉(zhuǎn)，增強(qiáng)對(duì)于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可控性。
結(jié)束語(yǔ)
超高層建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)對(duì)于建筑的整體效果和實(shí)際功能質(zhì)量具有重要的影響，但是適合的設(shè)計(jì)方法卻也不是單一的。在進(jìn)行設(shè)計(jì)方法以及方案的選擇上，可以根據(jù)建筑的實(shí)際特點(diǎn)和需要來(lái)進(jìn)行有針對(duì)性的選用。但終歸來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)通過(guò)科學(xué)的設(shè)計(jì)方法使超高層建筑具備安全、舒適以及適用等方面的特征，達(dá)到相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求，滿(mǎn)足社會(huì)以及公眾的需要。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類(lèi)號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：
引言
超高層建筑的建造，其所以如此之快，除了有的城市為了有一個(gè)高大的形象建筑之外，主要還是超高層建筑能在有效面積的土地上，得以發(fā)揮最大的使用效益。也盡管建造超高層需要的費(fèi)用比一般高層建筑高出很多，但在我國(guó)的城市建設(shè)中，隨著日益快速發(fā)展的需要，為土地使用率的提高，必然會(huì)使超高層建筑以更快的速度發(fā)展。
一、超高層建筑設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
1、超高層建筑由于消防的要求，須設(shè)置避難層，以保證遇到火災(zāi)時(shí)人員疏散的安全。由于機(jī)電設(shè)備使用的要求，還需要設(shè)置設(shè)備層。一般超高層建筑是兩者兼而使用，而對(duì)于更高的多功能使用的超高層建筑，它不只每15層設(shè)一個(gè)避難層兼設(shè)備層即可，還需要設(shè)有機(jī)電設(shè)備層。對(duì)于這些安放有設(shè)備的樓層設(shè)計(jì)除考慮實(shí)際的荷載之外，更需考慮設(shè)備的振動(dòng)對(duì)相鄰樓層使用的影響。
2、超高層建筑的平面形狀多為方形或近似，對(duì)于矩形平面其長(zhǎng)寬比也是在2以?xún)?nèi)，尤其抗震設(shè)防的高烈度地區(qū)更應(yīng)采用規(guī)則對(duì)稱(chēng)平面。否則，在地震作用時(shí)由于扭轉(zhuǎn)效應(yīng)大，易受到損壞。
3、超高層建筑的基礎(chǔ)形式除等厚板筏基和箱基外，由于平面為框架-核心筒或筒中筒，基本沒(méi)有一般高層建筑中所采用的梁板筏基。同時(shí)，由于基底壓力大要求地基承載力很高，除了基巖埋藏較淺可選擇天然地基外，一般均采用樁基。
4、房屋高度超過(guò)150m的超高層建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)具有良好的使用條件，滿(mǎn)足風(fēng)荷作用下舒適度要求，結(jié)構(gòu)頂點(diǎn)最大加速度的控制滿(mǎn)足相關(guān)規(guī)定要求。
二、超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1、平面設(shè)計(jì)
從地基承載力或樁基承載力考慮，如果在同樣地基或樁基的情況下，減輕房屋自重意味著不增加基礎(chǔ)造價(jià)和處理措施，可以多建層數(shù)，這在軟弱土層有突出的經(jīng)濟(jì)效益。地震效應(yīng)與建筑的重量成正比，減輕房屋自重是提高結(jié)構(gòu)抗震能力的有效辦法。高層建筑重量大了，不僅作用于結(jié)構(gòu)上的地震剪力大，還由于重心高地震作用傾覆力矩大，對(duì)豎向構(gòu)件產(chǎn)生很大的附加軸力，從而造成附加彎矩更大。
在滿(mǎn)足地下室車(chē)庫(kù)層和底層架空或者底層商鋪的前提下，遵循對(duì)稱(chēng)、均勻、周邊、拐角的原則，在結(jié)構(gòu)周邊、拐角和核心筒等部位對(duì)落地剪力墻進(jìn)行較合理布置，主體結(jié)構(gòu)抗震等級(jí)為三級(jí)(低于140m)和二級(jí)(高于140m)。對(duì)結(jié)構(gòu)薄弱部位如樓電梯周?chē)瑑?nèi)庭院周?chē)O(shè)置了120mm厚樓板，采用雙層雙向拉通鋼筋予以加強(qiáng);對(duì)少量肢長(zhǎng)受到限制的短肢剪力墻(墻肢長(zhǎng)度∶墻厚
2、基礎(chǔ)設(shè)計(jì)
超高層建筑一般多設(shè)二層或更多層的地下室，其基礎(chǔ)的埋置深度均能滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。而對(duì)于基巖埋藏較淺無(wú)法建造多層地下室不能滿(mǎn)足埋置深度要求的，則可設(shè)置嵌巖錨桿來(lái)滿(mǎn)足穩(wěn)定要求。
（1）天然地基基礎(chǔ)。對(duì)于基底砌置在砂、卵石層的建筑，多是采用等厚板筏形基礎(chǔ)。但也有工程采用箱形基礎(chǔ)。
（2）樁基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)。超高層建筑的樁基礎(chǔ)，由于基底壓力大，要求的單樁豎向承載力較高，因此，均采用大直徑鉆孔灌注樁或有條件的工程場(chǎng)地采用大直徑人工挖孔擴(kuò)底灌注樁。樁端持力層的選擇應(yīng)考慮層厚較大和密實(shí)的砂、卵石層或中風(fēng)化、微風(fēng)化基巖，以減少樁端沉降變形。
3、核心筒外墻的連梁設(shè)計(jì)
核心筒外墻的連梁縱筋計(jì)算超筋是非常普遍的情況，《高規(guī)》對(duì)連梁超筋有專(zhuān)門(mén)的處理措施，而且研究文獻(xiàn)也不少，但計(jì)算模型的選取也是重要因素之一。《高規(guī)》規(guī)定，跨高比小于5時(shí)按連梁考慮，即連梁屬于深彎梁和深梁的范疇，其正截面承載力計(jì)算時(shí)，已不能按桿系考慮，也就是已不符合平截假定，但許多分析軟件仍然把連梁按桿系計(jì)算，其計(jì)算偏差當(dāng)然是很大了。按“強(qiáng)墻弱梁”和“強(qiáng)剪弱彎”原則進(jìn)行連梁設(shè)計(jì)時(shí)，雖然《高規(guī)》對(duì)連梁設(shè)計(jì)有具體要求，但這個(gè)“弱”要到什么程度，還是取決于設(shè)計(jì)者的理解和經(jīng)驗(yàn)。本工程核心筒外墻的連梁按《高規(guī)》要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，除連梁均配置了交叉暗撐外，對(duì)非底部加強(qiáng)部位剪力墻的邊緣構(gòu)件也進(jìn)行了加強(qiáng)處理，以滿(mǎn)足“多道抗震防線”和“強(qiáng)墻弱梁”的要求。
4、轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)
高層建筑應(yīng)保證大空間的需求的房間具有足夠的剛度，從而防止轉(zhuǎn)換層沿豎向的剛度變化過(guò)大，應(yīng)建立嚴(yán)格的轉(zhuǎn)換層上部和下部結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度比例。高層建筑的轉(zhuǎn)換層抗震的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度不小于上一層結(jié)構(gòu)側(cè)向高度的百分之七十，并且根據(jù)高層建筑的指數(shù)設(shè)計(jì)的規(guī)范要求。控制轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的下部與上部的等效側(cè)向剛度比宜接近于1。同時(shí)還應(yīng)保證一定比例剪刀墻的落地，加大落地厚度，從而提高剪刀墻混凝土的強(qiáng)度等級(jí)，減小洞口的尺寸，從而盡量使縱橫墻形成筒體。整體結(jié)構(gòu)的分析過(guò)程，應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)換層的薄弱部位的樓板平面的變形對(duì)建筑結(jié)構(gòu)受力的印象程度。并通過(guò)剪刀墻的布置方式的調(diào)整，從而使相應(yīng)的結(jié)構(gòu)與剛性相接近，避免了扭轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)平面布置的規(guī)范。合理地加強(qiáng)框支剪力墻轉(zhuǎn)換層以下豎向構(gòu)件的配筋率，按相關(guān)規(guī)定確保整體穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)抗傾覆；同時(shí)，使用現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板來(lái)達(dá)到增強(qiáng)結(jié)構(gòu)整體性的目的。保證核心筒內(nèi)部樓板厚為150mm，并且是雙層雙向的配筋以及相關(guān)圍護(hù)材料為新型輕質(zhì)材料，從而有利于減小地震反應(yīng)，減輕建筑自身重量。
5、電梯設(shè)計(jì)
超高層建筑內(nèi)主要豎向交通由多部高速電梯承擔(dān)著人的豎向動(dòng)線運(yùn)動(dòng)。由于甲級(jí)辦公樓行業(yè)規(guī)定，電梯等候時(shí)間和電梯的運(yùn)輸能力(5分鐘內(nèi)運(yùn)送人員占總?cè)藬?shù)的比例：HC5)是另一個(gè)重要指標(biāo)，對(duì)其產(chǎn)生直接影響的是電梯的速度、數(shù)量和載客人數(shù)。另外，電梯的數(shù)量和大小又直接影響著建筑面積的大小。
此外，超高層內(nèi)按照《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定，還需布置消防電梯，電梯數(shù)量按照標(biāo)準(zhǔn)層單層面積決定。除了客運(yùn)、消防關(guān)系著電梯的設(shè)計(jì)外，整棟建筑中的所有貨運(yùn)流線，也需通過(guò)建筑的豎向交通解決。因此，超高層建筑肩負(fù)著整棟建筑的客運(yùn)流線、貨運(yùn)流線、消防疏散三個(gè)重要的方面。
三、新技術(shù)的推廣和應(yīng)用
為執(zhí)行國(guó)家建筑技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，積極推廣建設(shè)部推廣的建筑十大新技術(shù)，根據(jù)本工程的實(shí)際情況，在保證工程總造價(jià)不超出投資限額的情況下積極推廣使用建筑新技術(shù)和新材料。
1、使用高強(qiáng)度鋼筋。采用高強(qiáng)度鋼筋，充分利用鋼筋的抗拉性能，減少鋼筋用量，減小構(gòu)件配筋率，節(jié)約工程造價(jià)，總體經(jīng)濟(jì)效益明顯。
2、豎向鋼筋接駁采用埋弧對(duì)焊或機(jī)械連接，可保證鋼筋的連接接頭的質(zhì)量。
3、采用高強(qiáng)和高性能混凝土。下部樓層柱及剪力墻混凝土強(qiáng)度等級(jí)采用C55；地下室底板、外側(cè)墻及后澆帶采用微膨脹抗?jié)B混凝土，以增加混凝土的抗裂性能，取得較好的防水效果。
4、砌體采用新型輕質(zhì)墻砌體材料，減輕結(jié)構(gòu)自重，減少地震作用，降低基礎(chǔ)造價(jià)。
結(jié)語(yǔ)
超高層建筑自身特點(diǎn)大大增加了超高層建筑的不穩(wěn)定因素，因此，不能將超高層建筑視為普通建筑的拉伸和重疊，以免影響到建筑的使用效果。在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，要根據(jù)超高層建筑的特點(diǎn)開(kāi)展相應(yīng)施工環(huán)節(jié)的加強(qiáng)，減少安全隱患，確保超高層建筑整體質(zhì)量，確保我國(guó)建筑行業(yè)的健康發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
【1】秦榮.高層與超高層建筑結(jié)構(gòu)[M].北京：科學(xué)出版社，2012.
二、設(shè)計(jì)復(fù)雜高層以及超高層建筑時(shí)需要考慮的問(wèn)題
1.抗震設(shè)防烈度。對(duì)于超過(guò)一百米以上并且承受不同強(qiáng)度的抗震設(shè)防烈度的建筑物，所被要求建筑物的高度同樣是不盡相同的。通常情況下，三百米及以上的建筑物不適合建在抗震設(shè)防烈度為八度的區(qū)域，因此，復(fù)雜性高層以及超高層建筑更加適合建設(shè)在六度抗震設(shè)防烈度的地區(qū)。綜合考慮以上因素，在建設(shè)復(fù)雜高層以及超高層建筑時(shí)，就應(yīng)該將該地區(qū)的抗震設(shè)防烈度考慮在內(nèi)，以免造成技術(shù)錯(cuò)誤，防止人民的生命財(cái)產(chǎn)產(chǎn)生不該有的損失。作為一名設(shè)計(jì)師，就應(yīng)該十分重視抗震技術(shù)，提高高層建筑的質(zhì)量，包括建筑的安全性以及經(jīng)濟(jì)性，從建筑的細(xì)部處理出發(fā)，堅(jiān)持以人為本的原則，才能切實(shí)有效地保障人民群眾的財(cái)產(chǎn)安全。
2.結(jié)構(gòu)方案與結(jié)構(gòu)類(lèi)型。想要成為一名優(yōu)秀的建筑設(shè)計(jì)師，首先一定要考慮到在設(shè)計(jì)中的建筑物結(jié)構(gòu)方案的問(wèn)題，特別是復(fù)雜性高層以及超高層建筑，結(jié)構(gòu)方案的不合理選擇，很容易導(dǎo)致整個(gè)方案的調(diào)整，產(chǎn)生許多不必要的麻煩，給設(shè)計(jì)單位帶來(lái)?yè)p失。因此，設(shè)計(jì)單位就應(yīng)該在進(jìn)行建筑方案設(shè)計(jì)的同時(shí)，具備結(jié)構(gòu)專(zhuān)業(yè)知識(shí)，并將其參與到設(shè)計(jì)當(dāng)中。與此同時(shí)，在高層結(jié)構(gòu)類(lèi)型的選擇上，設(shè)計(jì)師不僅僅要將方案所在地自身巖土工程地質(zhì)條件充分考慮在內(nèi)，而且要充分考慮所在地的抗震度要求。除此之外，為了可以更好地節(jié)約建筑成本，工程造價(jià)問(wèn)題和施工合理性問(wèn)題也應(yīng)該充分考慮在內(nèi)，同等條件下，當(dāng)然青睞造價(jià)較低的方案。
3.關(guān)注舒適度和施工過(guò)程。(1)高層建筑水平振動(dòng)舒適度。通常來(lái)說(shuō)，復(fù)雜性高層以及超高層建筑的結(jié)構(gòu)比較柔軟，因此，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，除了要保證結(jié)構(gòu)安全之外，更多的是需要滿(mǎn)足居住人群對(duì)于建筑舒適度的要求；當(dāng)然對(duì)于高鋼規(guī)程以及高層混凝土規(guī)程同樣提出明確的設(shè)計(jì)要求，這就需要設(shè)計(jì)師及時(shí)控制，特別是在高層建筑物已經(jīng)達(dá)到順風(fēng)向與橫風(fēng)向頂點(diǎn)的最大加速度。進(jìn)行舒適度分析是復(fù)雜高層建筑進(jìn)行分析的主要任務(wù)，對(duì)于混凝土的結(jié)構(gòu)，阻尼比最好取0.02，對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)以及混合結(jié)構(gòu)，其阻尼比可以根據(jù)實(shí)際情況在0.01~0.02之間取。公共建筑與公寓類(lèi)建筑相比，水平振動(dòng)指標(biāo)限值也有很大的區(qū)別，其主要原因就是功能的不同。增設(shè)TMD或者TLD可以在水平振動(dòng)舒適度不合格的情況下，進(jìn)一步提高舒適度水平。(2)在設(shè)計(jì)的同時(shí)應(yīng)考慮建造過(guò)程的可實(shí)施性。及時(shí)注意鋼材傳力以及復(fù)雜節(jié)點(diǎn)部位鋼筋的可靠性、施工的可實(shí)施性，這是設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的同時(shí)必須要做到的。通常來(lái)說(shuō)，有四種處理的方法來(lái)解決型鋼與其混凝土梁柱節(jié)點(diǎn)中主筋相交的問(wèn)題：①鋼筋與表面的加勁板焊接；②鋼筋繞過(guò)型鋼；③鋼板上開(kāi)洞穿鋼筋；④其表面的焊接鋼筋和連接套筒。復(fù)雜的高層建筑則會(huì)在施工方法上采取另外一些特殊的工藝。
三、設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
1.注重概念設(shè)計(jì)。通過(guò)大量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，我們可以總結(jié)出，在復(fù)雜超高建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，應(yīng)該要重視建筑的結(jié)構(gòu)概念設(shè)計(jì)，尤其應(yīng)該重視以下環(huán)節(jié)：（1）應(yīng)該盡可能地提升建筑結(jié)構(gòu)的規(guī)則性以及均勻性；（2）確保結(jié)構(gòu)的傳力途徑清晰而又直接，特別是抗側(cè)力以及結(jié)構(gòu)豎向的傳力途徑；（3）在設(shè)計(jì)上，將結(jié)構(gòu)的完整性保持在一個(gè)較高的水平上；（4）節(jié)能減排的意識(shí)要滲透進(jìn)設(shè)計(jì)，能夠建立一個(gè)比較合理的耗能機(jī)制；（5）重點(diǎn)提高建筑構(gòu)件材料利用效率與結(jié)構(gòu)，保證結(jié)構(gòu)的受力完整性。在這里，所有過(guò)程的實(shí)現(xiàn)，都是離不開(kāi)建造師與工程師較好地溝通與交流的，只有溝通，才能將建筑與結(jié)構(gòu)相統(tǒng)一。
2.科學(xué)、合理選擇結(jié)構(gòu)抗側(cè)力體系。大量的理論與實(shí)踐證明，正確地選擇了合理的抗側(cè)力體系，可以更有效地保證復(fù)雜高層以及超高層建筑結(jié)構(gòu)的安全。因此，在選擇上要特別注意以下因素：（1）與建筑的實(shí)際高度相結(jié)合，選擇合理的結(jié)構(gòu)體系。（2）對(duì)于建筑設(shè)計(jì)上，最大可能地保證結(jié)構(gòu)抗側(cè)力的構(gòu)件之間的互相聯(lián)結(jié)。（3）對(duì)于采用多重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的情況下，綜合分析結(jié)構(gòu)體系的效用，正確估計(jì)和評(píng)判各自的貢獻(xiàn)度。
1 超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的問(wèn)題
1.1 采用SRC柱時(shí)，柱中型鋼下端的埋置部位問(wèn)題
高層及超高層建筑地下室的層數(shù)依據(jù)基礎(chǔ)埋深、使用功能、地質(zhì)條件綜合確定，少則二至三層，多則四層及以上。如果地下室的豎向剛度和水平剛度能滿(mǎn)足《抗規(guī)》6.1.14條和《高規(guī)》5.3.7條的相關(guān)要求，那么，地下室的頂板可作為上部結(jié)構(gòu)的嵌固部位，即是說(shuō)計(jì)算時(shí)可以地下室的頂板為固定端對(duì)上部結(jié)構(gòu)(懸臂體)進(jìn)行抗震、抗風(fēng)等進(jìn)行整體計(jì)算。《抗規(guī)》6.1.3條和《高規(guī)》4.8.5條規(guī)定，當(dāng)?shù)叵率翼敯遄鳛樯喜拷Y(jié)構(gòu)的嵌固部位時(shí)，地下一層的抗震等級(jí)應(yīng)與上部結(jié)構(gòu)相同，地下一層以下的抗震等級(jí)可根據(jù)具體情況采用三級(jí)或更低等級(jí)。超高層建筑結(jié)構(gòu)的底層柱及抗震墻，因要考慮延性和降低軸壓比等技術(shù)因素，同時(shí)又要從使用上考慮盡可能減少豎向構(gòu)件截面，以爭(zhēng)取更大的使用率等非技術(shù)因素，往往采用SRC柱。如果為多層地下室，且嵌固端在首層，那么，在不考慮延性因素，軸壓比能滿(mǎn)足要求的前提下地下一層以下的柱是否可不設(shè)SRC柱。
筆者認(rèn)為，對(duì)超高層建筑結(jié)構(gòu)SRC柱中的型鋼應(yīng)錨固到基礎(chǔ)中，錨固在地下一層以下的柱中存在不安全因素，原因是：對(duì)帶有地下室的高層建筑來(lái)說(shuō)，目前計(jì)算時(shí)通用的做法是：考慮土體或大底盤(pán)對(duì)地下室的側(cè)向約束，將地下室剛度進(jìn)行放大。因此，將地下室頂板作為上部結(jié)構(gòu)嵌固部位計(jì)算，和實(shí)際結(jié)構(gòu)變形相比存在一定誤差。某些超高層項(xiàng)目，出于多種理由本應(yīng)將生根于基礎(chǔ)面或基礎(chǔ)中的SRC中的型鋼，移至地下一層以下柱中，此做法，有待商榷[3]。
1.2 地基規(guī)范允許的基礎(chǔ)整體傾斜對(duì)超高層建筑的整體穩(wěn)定性影響問(wèn)題
《地基規(guī)范》3.0.4.2條規(guī)定：計(jì)算地基變形時(shí)，傳至基礎(chǔ)底面上的荷載效應(yīng)應(yīng)按正常使用極限狀態(tài)下荷載效應(yīng)的準(zhǔn)永久組合，不應(yīng)計(jì)入風(fēng)荷載和地震作用。相應(yīng)的限值應(yīng)為地基變形允許值。同時(shí)，《地基規(guī)范》5.3.4條對(duì)建筑物的地基變形允許值規(guī)定如下：多層和兩層建筑的整體傾斜，當(dāng)高度高于100m時(shí)，建筑物的地基變形允許值為0.002，也就是1/500。超高層建筑的基礎(chǔ)一般為剛性基礎(chǔ)，如果忽略高層建筑地下室的埋深、地下室外墻因土壓力產(chǎn)生的摩擦力等要素對(duì)整體傾斜產(chǎn)生的約束作用。那么，上部結(jié)構(gòu)也將有1/500的傾斜。
目前，大家公認(rèn)重力二階效應(yīng)，一般由兩部分組成。一是構(gòu)件自身?yè)锨鸬母郊又亓π?yīng)，叫效應(yīng)；二是結(jié)構(gòu)在水平荷載或水平地震作用下產(chǎn)生側(cè)移變位后，重力荷載由于該側(cè)移而引起的附加效益，即效應(yīng)。對(duì)一般高層建筑結(jié)構(gòu)而言，效應(yīng)的影響相對(duì)較小，一般能夠忽略不計(jì)，由于結(jié)構(gòu)側(cè)移和重力荷載引起的效應(yīng)相對(duì)較為明顯，可使結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和位移增加，位移較大時(shí)甚至導(dǎo)致結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。故重力二階效應(yīng)實(shí)際上是效應(yīng)。也即現(xiàn)行《抗規(guī)》與《高規(guī)》涉及的效應(yīng)[4]。
高層和超高層建筑結(jié)構(gòu)只要有水平側(cè)移，就會(huì)引起重力荷載作用下的側(cè)移二階效應(yīng)。其大小及結(jié)構(gòu)側(cè)移和重力荷載自身大小直接相關(guān)。高層和超高層建筑基礎(chǔ)的整體傾斜，從理論上講，會(huì)使高層建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生水平側(cè)移，也會(huì)引起效應(yīng)。現(xiàn)行《高規(guī)》或《抗規(guī)》有關(guān)涉及效應(yīng)的規(guī)定中，似未明確考慮規(guī)范允許的基礎(chǔ)整體傾斜對(duì)結(jié)構(gòu)側(cè)移的累積效應(yīng)。作者認(rèn)為，對(duì)超高層建筑來(lái)說(shuō)，一般高寬比比較大，效應(yīng)敏感。其結(jié)構(gòu)彈性計(jì)算與彈塑性變形計(jì)算時(shí)，結(jié)構(gòu)側(cè)移中應(yīng)考慮地基規(guī)范允許的基礎(chǔ)整體傾斜值的累積側(cè)移，同時(shí)考慮由此對(duì)結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的影響。
2 超高層建筑SRC型鋼柱的施工方法
筆者所在工程主體結(jié)構(gòu)地上43層，地下2層，嵌固位置為地下2層底板, 主體結(jié)構(gòu)采用框架-核心筒結(jié)構(gòu)，主體結(jié)構(gòu)柱采用SRC型鋼混凝土柱，鋼骨柱為十字型截面，截面型號(hào)十900×500×20×28。根據(jù)本工程的特點(diǎn)，確定了如下的施工方法：
2.1 第一段鋼骨柱及上部鋼骨柱的吊裝
安裝前要對(duì)予埋件進(jìn)行復(fù)測(cè)，并在基礎(chǔ)上進(jìn)行放線。根據(jù)鋼骨柱的底標(biāo)高調(diào)整好螺桿上的螺帽。然后鋼骨柱直接安裝就位。當(dāng)由于螺桿長(zhǎng)度影響，螺帽無(wú)法調(diào)整時(shí)，可以在基礎(chǔ)上設(shè)置墊板進(jìn)行墊平，就是在鋼骨柱四角設(shè)置墊板，并由測(cè)量人員跟蹤抄平，使鋼骨柱直接安裝就位即可。每組墊板宜不多于4塊。墊板與基礎(chǔ)面和柱底面的接觸應(yīng)平整、緊密。鋼骨柱用汽車(chē)吊吊升到位后，首先將鋼骨柱底板穿入地腳螺栓，放置在調(diào)節(jié)好的螺帽上，并將柱的四面中心線與基礎(chǔ)放線中心線對(duì)齊吻合，四面兼顧，中心線對(duì)準(zhǔn)或已使偏差控制在規(guī)范許可的范圍以?xún)?nèi)時(shí)，穿上壓板，將螺栓擰緊，并在鋼骨柱四周及時(shí)拉設(shè)纜風(fēng)繩確保其穩(wěn)固，此時(shí)即為完成鋼骨柱的就位工作。當(dāng)鋼骨柱吊裝并校正完畢后，及時(shí)利用纜風(fēng)繩進(jìn)行固定，保證鋼骨柱的穩(wěn)定，同時(shí)通知土建單位對(duì)地腳進(jìn)行扎筋、（二次）澆灌等施工，對(duì)鋼骨柱進(jìn)一步穩(wěn)固。
上部鋼骨柱的安裝與首段鋼骨柱的安裝不同點(diǎn)在于柱腳的連接固定方式上不同。上部鋼骨柱吊點(diǎn)設(shè)置在鋼骨柱的上部,利用四個(gè)臨時(shí)連接耳板作為吊點(diǎn)。吊裝前，下節(jié)鋼骨柱頂面和本節(jié)鋼骨柱底面的渣土和浮銹要清除干凈，保證上下節(jié)鋼骨柱對(duì)接面接觸頂緊。
2.2 鋼柱校正
鋼柱的校正主要有鋼柱錯(cuò)口校正、鋼柱軸線校正、垂直度校正及鋼柱標(biāo)高的調(diào)整。第一節(jié)柱柱腳的位移調(diào)整以基面中線與柱身中線對(duì)齊為標(biāo)準(zhǔn)，如有偏差，用千斤頂往反方向調(diào)整，千斤頂?shù)姆醋饔檬芰c(diǎn)可作用在勁性柱腳插筋的根部。第一節(jié)柱校正到位后用攬風(fēng)繩拉住柱頂耳板與底板固定或用角鋼與柱身焊接并支撐在混凝土地面上，且將柱底板與墊塊圍焊，以防柱鋼筋施工過(guò)程中對(duì)鋼柱的垂直度的影響[1]；
上部柱校正完后應(yīng)用馬板在柱接頭處將上段柱與下段柱相對(duì)固定，待鋼柱對(duì)接焊完后將馬板割掉；
鋼柱標(biāo)高的調(diào)整：對(duì)于標(biāo)高偏差超規(guī)范的鋼柱須對(duì)標(biāo)高進(jìn)行調(diào)整，對(duì)于標(biāo)高偏差較大的須在加工廠進(jìn)行調(diào)整，偏差較小的可以在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)整，一般調(diào)整方法是在鋼柱接頭位置加墊鐵；
鋼柱軸線校正到正確位置后，進(jìn)行鋼柱垂直度復(fù)核，確保鋼柱垂直度在規(guī)范允許范圍內(nèi)；
鋼柱垂直度的校正采用兩臺(tái)經(jīng)緯儀分別置于相互垂直的軸線控制線上（借用1m線），精確對(duì)中整平后，后視前方的同一軸線控制線，并固定照準(zhǔn)部，然后縱轉(zhuǎn)望遠(yuǎn)鏡，照準(zhǔn)鋼柱頭上的標(biāo)尺并讀數(shù)，與設(shè)計(jì)控制值相比后，判斷校正方向并指揮吊裝人員對(duì)鋼柱進(jìn)行校正，直到兩個(gè)正交方向上均校正到正確位置。
2.3 鋼骨柱垂直度校正及焊接偏差預(yù)留值
用兩臺(tái)經(jīng)緯儀從柱的縱橫兩個(gè)軸向同時(shí)觀測(cè)，依靠千斤頂進(jìn)行調(diào)整。柱底部依靠攬風(fēng)繩葫蘆高速柱頂部，無(wú)誤后固定柱腳，并牢固栓緊攬風(fēng)繩。
由于鋼骨柱接頭焊接后會(huì)有一定收縮，因此鋼骨柱在垂直度校正時(shí)必須預(yù)留焊接收縮值，外側(cè)柱的垂直度誤差，以向外側(cè)傾斜3mm 控制預(yù)留焊接收縮量，高層的外側(cè)柱在安裝時(shí)外側(cè)無(wú)攬繩拉點(diǎn)，所以在安放柱時(shí)有意識(shí)的將柱向外側(cè)傾，內(nèi)側(cè)系上攬風(fēng)繩，既保證安全性又保證容易調(diào)整的狀態(tài)。
2.4 檢查驗(yàn)收
鋼骨柱吊裝校正好后，通知監(jiān)理單位驗(yàn)收構(gòu)件校正結(jié)果，驗(yàn)收合格后進(jìn)行下道焊接工序，焊接校正等工序施工完畢，在自檢合格的基礎(chǔ)上，通知監(jiān)理單位、土建單位以及第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢查，并做好相應(yīng)的資料和影像記錄[2]。
3 總結(jié)
應(yīng)該根據(jù)超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)踐，充分考慮超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，同時(shí)積極探析SRC型鋼柱的施工方法,進(jìn)而確保超高層建筑能夠順利發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]GB50009-2001 建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范.
一、高層建筑超限設(shè)計(jì)分析的主體因素
（一）基于性能的抗震設(shè)計(jì)能否滿(mǎn)足抗震性能目標(biāo)
小震作用一般采用規(guī)范規(guī)定的振型分解反應(yīng)譜法或者彈性動(dòng)力時(shí)程法對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行計(jì)算分析，中震一般采用彈性計(jì)算并采用結(jié)構(gòu)構(gòu)件的屈服判斷分析法進(jìn)行判斷控制，大震采用靜力彈塑性的Pushover推覆分析及動(dòng)力彈塑性分析分別進(jìn)行計(jì)算，以判斷結(jié)構(gòu)是否達(dá)到“小震不壞、中震可修、大震不倒”各階段相應(yīng)的抗震目標(biāo)。
（二）考慮可能的風(fēng)載作用控制并驗(yàn)算風(fēng)作用下舒適度
雖然風(fēng)荷載作用并不屬于抗震超限審查的必須項(xiàng)目，但基于高層超限結(jié)構(gòu)工程的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，由于高度較大的超高層周期較大，往往由風(fēng)而不是地震起控制作用，故根據(jù)建筑結(jié)構(gòu)周期的特點(diǎn)建議對(duì)超限設(shè)計(jì)分析時(shí)，加入風(fēng)載的分析內(nèi)容。具體分析指標(biāo)時(shí)要分析其它一些受相鄰超高層建筑物風(fēng)擾影響的超高層建筑的風(fēng)洞試驗(yàn)的結(jié)果，如根據(jù)超限結(jié)構(gòu)工程可能會(huì)發(fā)生橫風(fēng)作用大于順風(fēng)而起控制的情況，應(yīng)結(jié)合工程超限結(jié)構(gòu)及體型特點(diǎn)，預(yù)估即使由橫向風(fēng)作用控制，比對(duì)應(yīng)方向順風(fēng)作用的增大值會(huì)不會(huì)超出，在超限計(jì)算中，應(yīng)對(duì)兩個(gè)方向的風(fēng)壓值分別乘以1.3的放大系數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的位移和強(qiáng)度計(jì)算，以此來(lái)考慮可能起控制的橫向風(fēng)作用和最佳舒適度。
（三）根據(jù)高層超限結(jié)構(gòu)構(gòu)件和剛度需求分析溫差效應(yīng)
由于高層豎向構(gòu)件筒體、柱截面和剛度較大，不可避免要對(duì)現(xiàn)澆混凝土樓蓋梁板沿水平方向的溫差變形產(chǎn)生較大的約束，從而各自產(chǎn)生相應(yīng)的約束內(nèi)力，稱(chēng)為水平溫差效應(yīng)。實(shí)際設(shè)計(jì)中主要考慮由樓屋蓋中面在施工和使用時(shí)與混凝土終凝時(shí)溫度的差值對(duì)結(jié)構(gòu)所引起的附加內(nèi)力。
（四）針對(duì)超限分析要考慮混凝土徐變收縮對(duì)結(jié)構(gòu)的影響
徐變收縮是混凝土固有的特性，鋼結(jié)構(gòu)則不存在徐變收縮問(wèn)題，混凝土隨著作用在其上的壓應(yīng)力時(shí)間持續(xù)，將持續(xù)發(fā)生變形－徐變變形。一般來(lái)看。超限高層建筑由于豎向構(gòu)件高度大，其徐變變形累計(jì)大，并通常伴隨著收縮變形同時(shí)發(fā)生，這樣兩種變形的疊加，將使整個(gè)超高層建筑豎向構(gòu)件后期非荷載直接引起的塑性變形達(dá)到一個(gè)量級(jí)，會(huì)接近甚至超過(guò)荷載直接引起的彈性變形而不容忽視，可能會(huì)對(duì)部分結(jié)構(gòu)構(gòu)件和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成較大的不利影響，因此實(shí)踐工程設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)混凝土徐變收縮的影響進(jìn)行量化分析，評(píng)估其不利影響的程度，以判斷是否需采取相應(yīng)對(duì)策，以為建筑結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)構(gòu)件提供可靠的質(zhì)量保證。
二、高層結(jié)構(gòu)超限設(shè)計(jì)中主體問(wèn)題的解決措施
采用基于性能的抗震設(shè)計(jì)方法，對(duì)結(jié)構(gòu)是否達(dá)到小、中、大三個(gè)階段的抗震性能目標(biāo)進(jìn)行量化分析判斷，在考慮豎向荷載、風(fēng)和小震的作用時(shí)，采用規(guī)范方法進(jìn)行計(jì)算和設(shè)計(jì)，構(gòu)件基本不超筋，則可基本保證結(jié)構(gòu)構(gòu)件處于彈性階段，實(shí)現(xiàn)小震作用時(shí)結(jié)構(gòu)“處于彈性，結(jié)構(gòu)完好、無(wú)損傷”的第一階段抗震性能水準(zhǔn)。
對(duì)中震作用，采用彈性計(jì)算，選用中震的地震反應(yīng)譜曲線，計(jì)算中荷載及材料的分項(xiàng)系數(shù)、抗震承載力調(diào)整系數(shù)均取1.0，不考慮地震作用的內(nèi)力放大調(diào)整，并取材料的強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)這時(shí)構(gòu)件的地震作用組合效應(yīng)不大于按強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算的抗震承載力，則可判斷構(gòu)件為中震不屈服。
豎向構(gòu)件及與外框柱及內(nèi)筒剪力墻面內(nèi)相交的主要框架梁均不出現(xiàn)屈服，梁均不出現(xiàn)受剪屈服，在小震及屈服判別地震作用1時(shí)，所有梁不出現(xiàn)受彎屈服；在判別地震作用2及中震時(shí)，核心筒連梁僅出現(xiàn)程度較輕的屈服（主要表現(xiàn)為面筋配筋率略>2.5%），可判斷為輕微的損傷；另，右側(cè)的邊框架梁在中震下也出現(xiàn)輕微屈服，經(jīng)將梁寬度適當(dāng)加大后，即可滿(mǎn)足該梁中震不屈服。實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)，將按小震和中震兩者的較大值對(duì)構(gòu)件進(jìn)行配筋，這樣則能實(shí)現(xiàn)中震作用下結(jié)構(gòu)“重要構(gòu)件不屈服，其它構(gòu)件部分允許受彎屈服，可修復(fù)使用”的第二階段抗震性能水準(zhǔn)。
對(duì)大震作用，則可以采用相應(yīng)軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力彈塑性分析（Pushover）及用接口程序BEPTA進(jìn)行模型的前處理和準(zhǔn)備工作后通過(guò)分析軟件對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行動(dòng)力彈塑性分析。按彈塑性程序計(jì)算所反映的塑性發(fā)展程度來(lái)對(duì)構(gòu)件以至整個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的性能評(píng)價(jià)。
針對(duì)高層超限建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)工程進(jìn)行超限設(shè)計(jì)時(shí)，除超限審查本身所要求的抗震方面的內(nèi)容外，還應(yīng)對(duì)風(fēng)載作用、溫差效應(yīng)、混凝土徐變收縮的影響、解決鋼管柱與混凝土內(nèi)筒間豎向壓縮變形差對(duì)框架梁產(chǎn)生過(guò)大附加內(nèi)力的對(duì)應(yīng)措施等進(jìn)行分析，雖然這些因素并非抗震超限審查的必須內(nèi)容，但確都屬于高層超限結(jié)構(gòu)能否真正實(shí)施所必須分析和解決的問(wèn)題。
三、總結(jié)
當(dāng)進(jìn)行采用軟件在施工模擬進(jìn)行分析中，應(yīng)綜合考慮在施工階段由主體結(jié)構(gòu)去承受后加的恒載、活載、風(fēng)載及地震等作用，計(jì)算中同時(shí)考慮混凝土與鋼管混凝土徐變收縮的等影響的諸多因素，才能確保滿(mǎn)足高層超限結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求。
參考文獻(xiàn)：
中圖分類(lèi)號(hào)： TU208 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A.
引言：基礎(chǔ)是整個(gè)建筑工程的重要部分，其重要性在結(jié)構(gòu)、占比、造價(jià)、工時(shí)上有著全面的體現(xiàn)，是建筑設(shè)計(jì)、建設(shè)和施工單位高度重視的關(guān)鍵部位和環(huán)節(jié)。超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作中只有通過(guò)全面了解情況、優(yōu)化基礎(chǔ)選型、全面科學(xué)計(jì)算等工作才能夠確保超高層建筑基礎(chǔ)的安全性和功能，同時(shí)確保超高層建筑基礎(chǔ)工程造價(jià)的可控和降低。在超高層建筑基礎(chǔ)實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中要對(duì)基礎(chǔ)選型影響因素進(jìn)行控制，堅(jiān)持基礎(chǔ)選型的原則，通過(guò)對(duì)超高層建筑框架結(jié)構(gòu)、箱(筏)和樁箱(筏)種類(lèi)基礎(chǔ)的有效設(shè)計(jì)和全面控制，實(shí)現(xiàn)超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的目標(biāo)，促進(jìn)超高層建筑基礎(chǔ)功能的完善，真正完成超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性、全面性的目標(biāo)。
一、超高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則
（1）選擇適合的基礎(chǔ)方案
應(yīng)該根據(jù)工程的上部載荷分布和結(jié)構(gòu)類(lèi)型，地質(zhì)條件，施工條件以及相鄰的建筑物影響等各種因素進(jìn)行綜合性分析，選擇既合理又經(jīng)濟(jì)的方案，必要時(shí)要進(jìn)行地基變形演算，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要最大限度地發(fā)揮地基的潛力。在進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該參考臨近建筑資料和進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)查看，要有詳細(xì)的地質(zhì)勘查報(bào)告，一般情況下，在一個(gè)結(jié)構(gòu)單元內(nèi)部適合用兩種不同的類(lèi)型。
（2）對(duì)計(jì)算結(jié)構(gòu)進(jìn)行正確分析
高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)普遍運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，但是，往往不同的軟件會(huì)得出不同的計(jì)算結(jié)果。所以，對(duì)于程序的適用條件、范圍等設(shè)計(jì)師應(yīng)該進(jìn)行全面的了解。因?yàn)檐浖旧碛腥毕荨⑷斯ぽ斎胗姓`或者程序與結(jié)構(gòu)的實(shí)際情況不相符合，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)時(shí)，都會(huì)造成錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果，所以，在拿到電算結(jié)構(gòu)時(shí)要求結(jié)構(gòu)工程師要慎重校對(duì)，認(rèn)真進(jìn)行分析，做出合理的判斷。
（3）選用適當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖
.為了保證結(jié)構(gòu)的安全，在選擇計(jì)算簡(jiǎn)圖時(shí)要選擇適當(dāng)?shù)挠?jì)算簡(jiǎn)圖。如果計(jì)算簡(jiǎn)圖選用不當(dāng)，則會(huì)造成結(jié)構(gòu)安全隱患，要有相應(yīng)的構(gòu)造措施來(lái)保證計(jì)算簡(jiǎn)圖。為了減少計(jì)算簡(jiǎn)圖的誤差，實(shí)際結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)應(yīng)該保證在設(shè)計(jì)所允許的范圍之內(nèi)，因?yàn)槠洳荒苁羌兇獾膭偨Y(jié)點(diǎn)。
（4）采取相應(yīng)的構(gòu)造措施
強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁、強(qiáng)壓若拉、. 強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件、.注意構(gòu)件的延性性能原則是在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要始終牢記的。要注意鋼筋的錨固長(zhǎng)度，特別是鋼筋執(zhí)行段錨固的長(zhǎng)度。要加強(qiáng)薄弱部位，考慮溫度應(yīng)力的影響。
（5）合理選擇結(jié)構(gòu)方案
要選擇一個(gè)切實(shí)可行的結(jié)構(gòu)體系與結(jié)構(gòu)形式，一個(gè)經(jīng)濟(jì)合理的結(jié)構(gòu)方案是一個(gè)合理設(shè)計(jì)的保證。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該傳力簡(jiǎn)捷，受力明確。地震區(qū)應(yīng)力求平面和豎向規(guī)則，同一結(jié)構(gòu)單元不宜混用不同結(jié)構(gòu)體系。總之，必須綜合分析工程的材料、施工條件、設(shè)計(jì)要求、地理環(huán)境等，并且要與水、電、建筑等專(zhuān)業(yè)進(jìn)行充分的協(xié)商，以此為基礎(chǔ)確定結(jié)構(gòu)方案，為結(jié)構(gòu)選型，最好進(jìn)行多方案比較后選用較為優(yōu)秀的.
二、超高層建筑基礎(chǔ)選型工作的要點(diǎn)
2.1超高層建筑基礎(chǔ)選型的影響因素
2.1.1超高層建筑上部結(jié)構(gòu)對(duì)基礎(chǔ)選型的影響
上部結(jié)構(gòu)對(duì)超高層建筑基礎(chǔ)類(lèi)型、深度、浮力等參數(shù)存在著直接的影響，由于上部結(jié)構(gòu)種類(lèi)的不同，會(huì)引起超高層建筑基礎(chǔ)荷載大小和分布的不同，要在設(shè)計(jì)超高層建筑基礎(chǔ)予以注意。同時(shí)，不同類(lèi)型的超高層建筑上部結(jié)構(gòu)會(huì)因自身的類(lèi)型不同而產(chǎn)生不同的沉降幅度和變形幅度，因此，帶來(lái)超高層建筑基礎(chǔ)形式上的不同。地下室的種類(lèi)和形狀也會(huì)對(duì)基礎(chǔ)選型有一定影響，要在設(shè)計(jì)超高層建筑基礎(chǔ)時(shí)做以重點(diǎn)考量。
2.1.2地質(zhì)條件對(duì)超高層建筑基礎(chǔ)選型的影響
地質(zhì)條件中兩項(xiàng)情況對(duì)超高層建筑基礎(chǔ)選型影響最為顯著，一是，地基持力層情況，持力層是承受超高層建筑基礎(chǔ)負(fù)荷的土層，要根據(jù)持力層承載能力大小和壓縮模量變化幅度選擇超高層建筑基礎(chǔ)類(lèi)型；二是，穿越土層基本狀況，應(yīng)該根據(jù)土層中地下水影響和樁基穿越能力的大小選擇超高層建筑基礎(chǔ)的類(lèi)型。
2.1.3周?chē)h(huán)境因素對(duì)超高層建筑基礎(chǔ)選型的影響
一是，超高層建筑施工的振動(dòng)和噪聲要對(duì)基礎(chǔ)帶來(lái)各種影響，因此需要對(duì)此加以控制和預(yù)防，以便超高層建筑基礎(chǔ)能夠持久、穩(wěn)定和安全。二是，超高層建筑施工中的空間因素也會(huì)給基礎(chǔ)類(lèi)型帶來(lái)一定的影響，要選擇既利于施工有利于穩(wěn)定的超高層建筑基礎(chǔ)類(lèi)型。三是，超高層建筑施工中擠土效應(yīng)，超高層建筑基礎(chǔ)樁基的入土和擠土?xí)a(chǎn)生擠土效益，這會(huì)對(duì)周邊建筑和地下管網(wǎng)造成影響，應(yīng)該從最小影響原則出發(fā)，優(yōu)先選擇擠土效應(yīng)最小的樁基方式進(jìn)行超高層建筑基礎(chǔ)施工。
2.1.4超高層建筑基礎(chǔ)樁種類(lèi)的影響
不同種類(lèi)的基礎(chǔ)樁有著不同的尺寸，應(yīng)該從持力層性質(zhì)、安全性要求、超高層建筑負(fù)荷等主要方面確定基礎(chǔ)樁的類(lèi)型和規(guī)格，使其滿(mǎn)足超高層建筑總體施工建設(shè)的需要。
2.1.5超高層建筑基礎(chǔ)施工的工期
工期是設(shè)計(jì)超高層建筑基礎(chǔ)類(lèi)型的重要參考參數(shù)，要在確保超高層建筑基礎(chǔ)施工速度、施工質(zhì)量和施工效益的基礎(chǔ)上形成最為科學(xué)的施工
工期，實(shí)現(xiàn)超高層建筑總體價(jià)值的全面兼顧。
2.2超高層建筑基礎(chǔ)選型的基本原則
超高層建筑基礎(chǔ)選型應(yīng)該堅(jiān)持的原則有：一是，多樣式原則，超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)單位應(yīng)該全面掌握各種超高層建筑基礎(chǔ)類(lèi)型，并有針對(duì)性地選擇社會(huì)和綜合價(jià)值較高的超高層建筑基礎(chǔ)類(lèi)型。二是，經(jīng)濟(jì)性原則，超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)要追求最佳的經(jīng)濟(jì)效益，因此，設(shè)計(jì)超高層建筑基礎(chǔ)時(shí)要考慮到成本控制、施工進(jìn)度的重要因素，全面提高超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和施工的經(jīng)濟(jì)性。三是，總體優(yōu)化原則，超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)單位要對(duì)各種設(shè)計(jì)綜合起來(lái)，將各種設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)集中起來(lái)，形成優(yōu)化的超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)，以實(shí)現(xiàn)超高層建筑建設(shè)的基本目標(biāo)。
三、超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的方法
當(dāng)前超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)采用上部結(jié)構(gòu)與地基、基礎(chǔ)共同作用的分析方法,這種方法中地基、基礎(chǔ)、上部結(jié)構(gòu)之間同時(shí)滿(mǎn)足接觸點(diǎn)的靜力平衡以及接觸點(diǎn)的變形協(xié)調(diào)兩個(gè)條件,即將上部結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)和地基三者看成是一個(gè)彼此協(xié)調(diào)的整體。這種從整體上進(jìn)行相互作用的分析方法難度較大,計(jì)算量龐大,對(duì)計(jì)算機(jī)的性能及存儲(chǔ)量要求較高,只在較復(fù)雜或大型基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),按目前可行的方法考慮地基-基礎(chǔ)-上部結(jié)構(gòu)的相互作用。共同作用分析方法的進(jìn)步之處僅在于它考慮了上部結(jié)構(gòu)的剛度，這一優(yōu)勢(shì)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方式所不具備的。
四、做好超高層建筑基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
1框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
在超高層框架結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),基礎(chǔ)宜柔不宜剛;若地基土為高壓縮性,則基礎(chǔ)宜剛;當(dāng)采用樁基時(shí),可考慮采用變剛度布樁的方式(如改變基礎(chǔ)中部樁徑或樁長(zhǎng)、加密中部布樁),以調(diào)整地基或樁基的豎向支承剛度,使差異沉降減到最小,從而減小基礎(chǔ)或承臺(tái)的內(nèi)力。
2箱(筏)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
對(duì)超高層建筑箱(筏)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí),考慮上部結(jié)構(gòu)參與工作有利于降低箱基的整體彎曲應(yīng)力。建議采用共同工作整體分析進(jìn)行計(jì)算,這樣算得的整體彎曲箱基底板鋼筋應(yīng)力才比較符合實(shí)際;另外,共同作用使得上部結(jié)構(gòu)下面幾層邊柱(墻)出現(xiàn)較大內(nèi)力,采用常規(guī)設(shè)計(jì)方法時(shí)應(yīng)提高邊柱(邊墻)的內(nèi)力。
3樁箱(筏)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)
超高層建筑樁箱(筏)基礎(chǔ)上部荷載滿(mǎn)布，可采用變剛度布樁的方式,調(diào)整樁基的豎向支承剛度,從而調(diào)整樁頂反力分布;若考慮利用樁間土分擔(dān)上部荷載,充分發(fā)揮箱(筏)底樁間土的承載力,可適當(dāng)增加基礎(chǔ)中部樁的間距;另外,若上部結(jié)構(gòu)為剪力墻,則樁宜沿剪力墻軸線布置,這樣與
滿(mǎn)堂布樁相比可以大大減小底板的厚度。
參考文獻(xiàn)
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